Häufige Ursachen für Pumpendichtungsfehler

Pumpe Dichtungsfehler Dichtungsfehler gehören zu den häufigsten Problemen in industriellen Pumpensystemen und verursachen kostspielige Ausfallzeiten und Reparaturen. Das Verständnis der Dichtungsfehler hilft, diese Probleme zu vermeiden und den reibungslosen Betrieb Ihrer Anlage zu gewährleisten.

Mechanische Ursachen

Mechanische Probleme sind für fast 40 % aller Dichtungsfehler verantwortlich. Diese Probleme sind in der Regel auf unsachgemäße Installation oder Geräteverschleiß zurückzuführen.

Fehlausrichtung und Installationsfehler

Wellenfehlausrichtung verursacht 15-20% von Gleitringdichtung Ausfälle in Pumpen. Wenn die Pumpenwelle nicht richtig mit der Motorwelle ausgerichtet ist, entsteht eine ungleichmäßige Druck auf die Dichtung Gesichter.

Diese Fehlausrichtung zwingt die Dichtung, sich bei jeder Drehung zu verbiegen. Mit der Zeit zersetzt diese ständige Biegung das Dichtungsmaterial und verursacht Lecks.

Installationsfehler sind ebenso schädlich. Häufige Fehler sind die Verwendung falscher Werkzeuge, ungleichmäßiger Druck während der Installation oder die Verunreinigung des Dichtflächen mit Schmutz oder Öl von den Fingern.

Abgenutzte Lager/Wellen und Vibrationen

Verschlissene Lager verursachen übermäßige Wellenbewegungen, die die Dichtungen innerhalb von 500–1000 Betriebsstunden beschädigen. Verschleißende Lager führen dazu, dass die Welle taumelt, anstatt sich gleichmäßig zu drehen.

Durch dieses Wackeln entstehen Lücken zwischen den Dichtungsflächen. Durch diese Lücken kann Flüssigkeit austreten und Verunreinigungen können in den Dichtungsbereich eindringen.

Vibrationen über 0,3 Zoll pro Sekunde deuten typischerweise auf Lagerprobleme hin. Regelmäßige Vibrationsüberwachung kann diese Probleme erkennen, bevor sie Ihre Dichtungen zerstören.

Thermisch-mechanische Belastung (Wärmeprüfung)

Hitzerisse zeigen sich als kleine Risse auf der Dichtungsfläche, die einem Spinnennetzmuster ähneln. Dies geschieht, wenn die Dichtungsflächen schnellen Temperaturschwankungen von 10 °C oder mehr ausgesetzt sind.

Die ständige Ausdehnung und Kontraktion aufgrund von Temperaturschwankungen führt zu Spannungsrissen. Diese Risse werden mit jedem Wärmezyklus größer, bis die Dichtung vollständig versagt.

Betriebsbedingte Ursachen

Der Betrieb Ihrer Pumpe hat direkte Auswirkungen Robbenleben. Bedienungsfehler können eine neue Dichtung innerhalb von Minuten zerstören oder über Monate hinweg langsam schädigen.

Trockenlauf / Schmierverlust

Der Trockenlauf einer Pumpe zerstört Gleitringdichtungen in weniger als 30 Sekunden. Um direkten Kontakt zu vermeiden, benötigen die Dichtungsflächen einen dünnen Flüssigkeitsfilm zwischen sich.

Ohne diesen Flüssigkeitsfilm reiben die Flächen aneinander und erzeugen extreme Hitze. Die Temperaturen können innerhalb von Sekunden 1000 °F erreichen, wodurch die Dichtungsmaterialien.

Schmierstoffverlust tritt häufig auf, wenn Tanks leerlaufen oder sich Dampfblasen in der Saugleitung bilden. Der Einbau von Füllstandsschaltern und eine ordnungsgemäße Entlüftung verhindern die meisten Trockenlaufunfälle.

Kavitation und Verdampfung

Kavitation tritt auf, wenn der Saugdruck einer Pumpe unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt. Dadurch entstehen winzige Blasen, die in der Nähe der Dichtungsflächen heftig platzen.

Jeder Blasenplatzer erzeugt einen mikroskopisch kleinen Hammerschlag. Tausende dieser Stöße pro Sekunde erodieren das Dichtungsflächenmaterial wie beim Sandstrahlen.

Verdampfung tritt auf, wenn Flüssigkeit an der Dichtungsfläche blitzschnell verdampft. Dieser Dampf verhindert eine ordnungsgemäße Schmierung und verursacht die bereits erwähnten Trockenlaufschäden.

Druckspitzen und hydraulischer Schock

Druckspitzen, die 150% des normalen Betriebsdrucks überschreiten, können Dichtungen sofort beschädigen. Diese Spitzen treten häufig auf, wenn Ventile zu schnell schließen oder wenn Pumpen gegen geschlossene Auslassventile starten.

Hydraulischer Stoßdämpfer (Wasserschlag) erzeugt Druckwellen, die auf die Dichtungsflächen treffen. Schon ein einziger starker Stoß kann zu Rissen in Dichtungsflächen oder zum Platzen von Elastomeren führen.

Der Einbau von Druckbegrenzungsventilen und der Einsatz von Sanftanlaufmotoren reduzieren diese schädlichen Druckereignisse. Die ordnungsgemäße Ventilbedienung verhindert zudem die meisten Hydraulikschocks.

Betrieb außerhalb der Konstruktionsgrenzen

Jede Gleitringdichtung unterliegt spezifischen Druck-, Temperatur- und Drehzahlgrenzen. Ein Betrieb außerhalb dieser Grenzen verkürzt die Lebensdauer der Dichtung erheblich.

Der Betrieb einer Dichtung mit einer Nennleistung von 150 psi bei 200 psi verkürzt ihre Lebensdauer um 75%. Ebenso kann eine Überschreitung der Temperaturgrenzen um nur 25 °F die Lebensdauer der Dichtung halbieren.

Stellen Sie stets sicher, dass Ihre Betriebsbedingungen den Konstruktionsspezifikationen der Dichtung entsprechen. Ändern sich die Prozessbedingungen, benötigen Sie möglicherweise andere Dichtungsmaterialien oder -konstruktionen.

Umweltursachen

Die Umgebung Ihrer Pumpe beeinflusst die Dichtungsleistung ebenso stark wie die Art und Weise, wie Sie sie bedienen. Äußere Einflüsse können Dichtungsmaterialien angreifen oder den ordnungsgemäßen Betrieb beeinträchtigen.

Feststoffverunreinigungen

Feste Partikel mit einer Größe von nur 10 Mikrometern können Dichtungsflächen beschädigen. Diese Partikel gelangen zwischen die Dichtungsflächen und wirken wie Schleifmittel.

Sandige oder kiesige Flüssigkeiten stellen offensichtlich ein Problem dar. Doch selbst sauber aussehende Flüssigkeiten können schädliche Partikel enthalten, die durch Rohrablagerungen, Rost oder Prozessverunreinigungen entstehen.

Durch die Installation einer geeigneten Filterung werden die meisten schädlichen Partikel entfernt. Spülsysteme dass kontinuierlich Reinigen Sie die Dichtung Bereich verlängern auch die Lebensdauer der Dichtungen in kontaminierten Bereichen.

Ätzender/chemischer Angriff

Chemische Angriffe zerstören Dichtungsmaterialien auf molekularer Ebene. Das falsche Material in der falschen Chemikalie kann innerhalb von Stunden statt Jahren versagen.

Elastomere quellen auf, verhärten oder lösen sich auf, wenn sie mit unverträglichen Chemikalien in Berührung kommen. Bei Korrosion bilden sich Löcher, Risse oder Erosionen an Metallkomponenten.

Überprüfen Sie vor der Auswahl von Dichtungsmaterialien stets die chemische Verträglichkeit. Im Zweifelsfall konsultieren Sie Kompatibilitätstabellen oder führen Sie Tauchtests durch.

Extreme Temperaturen

Temperaturen unter -20 °F machen Elastomere spröde und rissanfällig. Am anderen Extrem führen Temperaturen über 400 °F zum Zerfall der meisten Dichtungsmaterialien.

Schnelle Temperaturschwankungen verursachen noch größere Schäden als dauerhaft extreme Temperaturen. Ein Temperaturwechsel von 37 °C kann harte Dichtungsflächen durch einen Thermoschock reißen lassen.

Die Verwendung temperaturgerechter Materialien und die Vermeidung schneller Temperaturwechsel verhindern die meisten thermischen Ausfälle. Wärmetauscher oder Kühlspülsysteme helfen bei Anwendungen mit extremen Temperaturen.

Externe Vibrationen und Stöße

In der Nähe befindliche Geräte können Vibrationen über Rohrleitungen und Fundamente auf Ihre Pumpe übertragen. Diese externen Vibrationen verstärken Pumpenvibration.

Bauarbeiten, Gabelstaplerverkehr oder andere Pumpen können Stoßbelastungen verursachen. Diese plötzlichen Stöße führen dazu, dass die Dichtungsflächen des Behälters kurzzeitig auseinandergehen, was zu Leckagen und Verunreinigungen führen kann.

Eine geeignete Fundamentkonstruktion und Schwingungsisolierung reduzieren externe Vibrationseffekte. Flexible Verbindungsstücke in Rohrleitungen tragen ebenfalls dazu bei, Pumpen von externen Vibrationsquellen zu isolieren.

Materialbedingte Ursachen

Selbst die beste Dichtungskonstruktion versagt, wenn die falschen Materialien verwendet werden. Die Materialauswahl beeinflusst jeden Aspekt der Dichtungsleistung, von der chemischen Beständigkeit bis zur Lebensdauer.

Materialunverträglichkeit

Die Verwendung inkompatibler Materialien führt zu 25% vorzeitigen Dichtungsausfällen. Jedes Dichtungsmaterial unterliegt spezifischen chemischen und Temperaturbeschränkungen.

Beispielsweise quillt Buna-N-Kautschuk in Erdöl auf und wird weich. Viton zersetzt sich im Dampfbetrieb. Kohlenstoffgraphit verträgt keine starken Oxidationsmittel.

Passen Sie die Dichtungsmaterialien stets Ihren spezifischen Betriebsbedingungen an. Berücksichtigen Sie bei der Materialauswahl Temperatur, Druck, chemische Zusammensetzung und pH-Wert.

Abrieb und Erosion

Abrieb entsteht, wenn feste Partikel Dichtungsflächen durch direkten Kontakt abnutzen. Selbst weiche Partikel wie Mehl oder Zucker können mit der Zeit abrasiv wirken.

Erosion entsteht, wenn Dichtungsmaterial durch Hochgeschwindigkeitsströmungen weggespült wird. Dies ist besonders problematisch bei Schlämmen oder Hochgeschwindigkeitspumpen.

Harte Oberflächenmaterialien wie Siliziumkarbid widerstehen Abrieb besser als weiche Materialien. Spezielle Oberflächendesigns können zudem den Durchfluss umleiten und so die Erosion minimieren.

Extrusion unter Druck

Hoher Druck zwingt weiche Dichtungskomponenten in Zwischenräume. Diese Extrusion beschädigt O-Ringe, Dichtungen und andere Elastomerteile.

Druckzyklen verschlimmern die Extrusion. Jede Druckspitze drückt das Material tiefer in die Lücken, bis Stücke abbrechen.

Die Verwendung von Stützringen und die Auswahl geeigneter Härtematerialien verhindern die meisten Extrusionsprobleme. Die Minimierung der Abstände verringert ebenfalls das Extrusionsrisiko.

Druckverformungsrest und Aushärtung

Druckverformungsrest Tritt auf, wenn sich Elastomere unter ständiger Kompression dauerhaft verformen. Das Material verliert seine Fähigkeit, zurückzufedern und richtig abzudichten.

Hitze und chemische Einflüsse beschleunigen die Druckverformung. Ein O-Ring, der jahrelang halten sollte, kann unter rauen Bedingungen innerhalb von Monaten versagen.

Regelmäßiger Dichtungswechsel vor dem Auftreten von Druckverformungsresten verhindert unerwartete Ausfälle. Die Wahl hochwertiger Elastomere verlängert zudem die Lebensdauer.

Ermüdung und Materialverschleiß

Alle Dichtungsmaterialien unterliegen mit der Zeit einer Materialermüdung. Ständige Druckschwankungen, Temperaturschwankungen und mechanische Belastungen schwächen die Materialien allmählich.

Durch normalen Verschleiß wird Material von den Dichtungsflächen abgetragen. Dieser Verschleiß beschleunigt sich, wenn die Bedingungen nicht optimal sind oder die Wartung vernachlässigt wird.