Können Gleitringdichtungen trockenlaufen?

Wie Gleitringdichtungen auf Schmierung angewiesen sind

Die ordnungsgemäße Funktion von Gleitringdichtungen hängt in hohem Maße von der Anwesenheit eines dünnen Flüssigkeitsfilms zwischen den Dichtungsflächen ab. Dieser Flüssigkeitsfilm, in der Regel das gepumpte Medium selbst oder eine Sperrflüssigkeit, dient als Schmiermittel, um Reibung und Wärmeentwicklung zwischen den stationären und rotierenden Dichtungsflächen zu verringern. Ohne ausreichende Schmierung können Gleitringdichtungen schnell überhitzen und versagen, was zu kostspieligen Ausfallzeiten und Reparaturen führt.

Die Risiken des Trockenbetriebs von Gleitringdichtungen

Übermäßige Hitze und Reibung durch mangelnde Schmierung

Wenn eine Gleitringdichtung trocken läuft, kommt es aufgrund des fehlenden Schmierfilms zu einem direkten Kontakt zwischen den Dichtungsflächen. Dieser Metall-Metall-Kontakt erzeugt erhebliche Reibung und Hitze, die schnell zu Zerstörung führen kann. Die übermäßige Hitze beschädigt nicht nur die Dichtungsflächen, sondern kann auch zu thermischer Verformung führen, wodurch die geometrischen Eigenschaften der Dichtungskomponenten verändert werden und ihre Fähigkeit, eine ordnungsgemäße Abdichtung aufrechtzuerhalten, beeinträchtigt wird.

Schneller Verschleiß und Beschädigung der Dichtungsflächen (Risse, Riefen, Lochfraß)

Die Kombination aus hoher Reibung und Hitze, die durch Trockenlauf entsteht, beschleunigt den Verschleiß der Gleitringdichtungen. Ohne Schmierung sind die Dichtungsflächen starker Beanspruchung ausgesetzt, was zu Oberflächenrissen, Riefenbildung und Lochfraß führt. Diese Oberflächenfehler beeinträchtigen die Dichtfähigkeit der Flächen noch weiter und können zu Undichtigkeiten führen. Die Abnutzung der Dichtungsflächen ist oft irreversibel und erfordert einen kostspieligen Dichtungsaustausch.

Leckagen und vorzeitige Dichtungsversagen

Wenn die Dichtflächen durch Trockenlauf abgenutzt werden, steigt die Wahrscheinlichkeit eines Flüssigkeitslecks erheblich. Die beschädigten Dichtflächen bieten keine wirksame Abdichtungsbarriere mehr, sodass Prozessflüssigkeit aus dem System entweichen kann. Leckagen führen nicht nur zum Verlust wertvoller Produkte oder zur Verunreinigung der Umwelt, sondern bergen auch Sicherheitsrisiken, insbesondere beim Umgang mit gefährlichen oder entzündlichen Flüssigkeiten. Ein vorzeitiger Dichtungsausfall durch Trockenlauf kann zu ungeplanten Ausfallzeiten, erhöhten Wartungskosten und potenziellen Folgen für Umwelt und Sicherheit führen.

Können Gleitringdichtungen Trockenlauf vertragen?

Während die meisten Gleitringdichtungen für den Betrieb mit einem Schmierflüssigkeitsfilm ausgelegt sind, sind einige Spezialdichtungen so konstruiert, dass sie kurzzeitig im Trockenlauf eingesetzt werden können. Diese Dichtungen bestehen in der Regel aus modernen Materialien wie Siliziumkarbid oder diamantähnlichen Kohlenstoffbeschichtungen, die im Vergleich zu herkömmlichen Dichtungsflächenmaterialien geringere Reibungskoeffizienten und eine höhere Hitzebeständigkeit aufweisen. Doch selbst diese Spezialdichtungen haben ihre Grenzen und sind nicht für einen längeren Trockenlauf ausgelegt.

Häufige Ursachen für Trockenlauf

• Unsachgemäßer Pumpenstart: Das Starten einer Pumpe ohne sicherzustellen, dass sie richtig angesaugt und mit Flüssigkeit gefüllt ist, kann zum Trockenlauf führen.
• Unzureichende Flüssigkeitszufuhr: Bei Unterbrechung oder unzureichender Zufuhr des Fördermediums kann es zum Trockenlaufen der Gleitringdichtung kommen.
• Hohlraumbildung: Tritt auf, wenn der Flüssigkeitsdruck unter den Dampfdruck fällt und Dampfblasen entstehen, die in der Nähe der Dichtungsflächen platzen, was zu Erosion und Trockenlauf führt.
• Falscher Dichtungseinbau: Eine Fehlausrichtung oder ein unsachgemäßer Einbau der Gleitringdichtung kann die Bildung eines geeigneten Flüssigkeitsfilms verhindern, was zu Trockenlauf führt.
• Kühlerdichtungs- oder Spülsystemfehler: Bei einer Fehlfunktion des Dichtungskühl- oder Spülsystems wird die Gleitringdichtung möglicherweise nicht ausreichend geschmiert.

Trockenlaufen von Gleitringdichtungen verhindern

• Sicherstellen, dass die Pumpe richtig ansaugt: Stellen Sie immer sicher, dass die Pumpe vor dem Einschalten richtig angesaugt und mit Flüssigkeit gefüllt ist. Dies kann durch die Verwendung eines Ansaugsystems oder durch manuelles Befüllen des Pumpengehäuses mit Flüssigkeit erfolgen.
• Installieren Sie Schutzsensoren: Implementieren Sie Sensoren wie Durchflussmesser oder Druckschalter, um niedrige Flüssigkeitsstände oder eine unterbrochene Flüssigkeitszufuhr zu erkennen. Diese Sensoren können an das Steuerungssystem angeschlossen werden, um die Pumpe bei Trockenlauf automatisch abzuschalten.
• Nutzen Sie Seal Flush-Pläne: Verwenden Sie Dichtungsspülpläne wie API Plan 11, 13 oder 32, um einen kontinuierlichen Fluss sauberer, kühler Flüssigkeit zu den Gleitringdichtungsflächen zu gewährleisten. Diese Spülpläne tragen zur Aufrechterhaltung der Schmierung bei und verringern das Risiko eines Trockenlaufs.
• Richtiges Dichtungsmanagement: Stellen Sie sicher, dass die Gleitringdichtungen richtig installiert sind und die richtige Ausrichtung und Drehmomenteinstellungen aufweisen. Führen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten durch, einschließlich Dichtungsprüfungen und -austausch nach Bedarf. Befolgen Sie die Richtlinien des Herstellers zum Betrieb der Dichtung, einschließlich der Verfahren zum An- und Abschalten, um das Risiko eines Trockenlaufs zu minimieren.

FAQs

Wie lange kann eine Gleitringdichtung trockenlaufen

Trockenlauf kann innerhalb von Sekunden schwere Schäden verursachen. Die meisten Gleitringdichtungen versagen ohne ausreichende Schmierung in weniger als 30 Sekunden.