Wenn eine Gleitringdichtung Läuft die Pumpe ohne ausreichende Schmierung durch die Förderflüssigkeit, entstehen übermäßige Hitze und Reibung, die die Dichtflächen innerhalb von Minuten oder Stunden zerstören. Trockenlauf lässt sich anhand von fünf wichtigen Betriebssymptomen und fünf charakteristischen Schadensmustern erkennen, die bei der Inspektion sichtbar werden.
Visuelle Inspektion Anzeichen von Trockenlaufschäden
Konzentrische Ritzen oder Rillen
Trockenlaufschäden erzeugen deutliche kreisförmige Kratzmuster auf beiden Dichtungsflächen. Diese Rillen folgen der Rotationsbahn und ähneln den Ringen einer Schallplatte. Sie entstehen, wenn harte Partikel oder beschädigte Dichtungsmaterial bleibt zwischen den Flächen hängen und wirkt wie Sandpapier.
Die Rillen sind typischerweise 0.001 bis 0.010 Zoll tief. Sie können sie mit dem Fingernagel ertasten oder bei guter Beleuchtung deutlich sehen.
Diese Riefen stellen einen dauerhaften Schaden dar. Sobald sie entstanden sind, können die Dichtungsflächen selbst bei Wiederherstellung der richtigen Schmierung keine wirksame Abdichtung mehr gewährleisten.
Verfärbte oder glasige Gesichter
Extreme Hitze durch Trockenlauf verändert das Aussehen der Dichtungsflächen dramatisch. Kohlenstoffflächen verfärben sich von ihrem normalen matten Schwarz zu einer glänzenden, spiegelähnlichen Oberfläche. Siliziumkarbidflächen entwickeln regenbogenfarbene Oxidationsmuster, ähnlich wie erhitzter Stahl.
Die glasierte Oberfläche fühlt sich glatt an, kann aber nicht richtig versiegeln. Die Hitze hat die Struktur des Materials auf molekularer Ebene verändert und seine Versiegelungseigenschaften zerstört.
Sie werden oft einen Verfärbungsgradienten sehen. Die Mitte kann stark verfärbt sein, während die äußeren Ränder weniger Hitzeschäden aufweisen.
Radiale Risse (Wärmerisse)
Thermische Spannungen verursachen ein Netzwerk von Rissen, die von der Mitte der Dichtungsfläche nach außen verlaufen. Diese Risse ähneln einem Spinnennetz oder dem Muster einer zerbrochenen Windschutzscheibe. Sie entstehen, wenn schnelle Temperaturschwankungen Spannungen erzeugen, die die Festigkeit des Materials übersteigen.
Wärmerisse treten am häufigsten auf harten Oberflächen auf, wie Siliziumkarbid oder WolframkarbidDie Risse können haarfein oder breit genug sein, um mit dem Fingernagel darin hängen zu bleiben.
Blasenbildung oder Lochfraß auf Carbonoberflächen
Carbondichtung Dichtflächen bilden bei Trockenlauftemperaturen kleine Blasen oder Krater. Diese Blasen entstehen, wenn Bindemittel im Kohlenstoff verdampfen und Gasblasen bilden. Platzen die Blasen, hinterlassen sie Vertiefungen, die die Dichtfläche zerstören.
Der Schaden ähnelt einer stark korrodierten Metalloberfläche. Die Löcher können von der Größe eines Nadelstichs bis zu mehreren Millimetern Durchmesser reichen.
Verbrannte oder verformte Elastomere
O-Ringe und Dichtungen weisen nach dem Trockenlauf deutliche Hitzeschäden auf. Gummiteile werden spröde, reißen oder zerfallen vollständig. Sie können an Metalloberflächen haften bleiben oder teerartige Rückstände hinterlassen.
Deformierte Elastomere verlieren ihren kreisförmigen Querschnitt und werden abgeflacht oder verdreht. Sie können keine ausreichende Sekundärdichtung bieten, selbst wenn die primären Dichtungsflächen intakt bleiben.
Der Schaden beinhaltet oft einen verbrannten Gummigeruch, der im Pumpengehäuse verweilt. Sie können überall Elastomerstücke finden Dichtungskammer.
Betriebssymptome bei Trockenlauf
Überhitzung
Der Dichtungsbereich der Pumpe wird innerhalb weniger Minuten im Trockenlauf gefährlich heiß. Herkömmliche Gleitringdichtungen sind auf die gepumpte Flüssigkeit angewiesen, um die durch Reibung zwischen rotierenden und stationären Flächen entstehende Wärme abzuleiten. Ohne diese Kühlung können die Temperaturen in weniger als fünf Minuten auf über 200 °C ansteigen.
Sie bemerken die vom Dichtungsgehäuse ausgehende Wärme, bevor andere Symptome auftreten. Das Pumpengehäuse in der Nähe der Dichtung kann sogar anfangen zu rauchen oder einen Brandgeruch abgeben.
Ungewöhnliche Geräusche
Eine trockenlaufende Dichtung erzeugt ein charakteristisches, hohes Quietschen oder Kreischen. Dieses Geräusch entsteht durch das Aneinanderreiben von Metall- und Carbonflächen, ohne den dünnen Flüssigkeitsfilm, der sie normalerweise trennt. Das Geräusch ähnelt dem Kratzen mit den Fingernägeln über eine Tafel, ist jedoch lauter und gleichmäßiger.
Möglicherweise hören Sie auch zeitweise Knall- oder Knackgeräusche. Diese treten auf, wenn sich die Dichtungsflächen aufgrund thermischer Verformung kurzzeitig trennen und dann wieder zusammenschlagen.
Leistungsabfall (Druck-/Durchflussverlust)
Druck und Durchfluss Ihrer Pumpe sinken deutlich, wenn die Dichtung trocken läuft. Da die Dichtungsflächen verschleißen, können sie den Druckunterschied zwischen der Hochdruckseite der Pumpe und der Atmosphäre nicht mehr aufrechterhalten. Dadurch entsteht ein interner Rückflusspfad, der den Pumpenauslass umgeht.
Sie werden feststellen, dass die Druckanzeigen stetig sinken, während die Durchflussmesser eine verringerte Leistung anzeigen. Die Pumpe kann möglicherweise nicht einmal 50 % ihrer Nennleistung aufrechterhalten.
Erhöhter Stromverbrauch
Eine trockenlaufende Dichtung führt dazu, dass Ihr Pumpenmotor stärker arbeiten muss und mehr Strom verbraucht. Die zusätzliche Reibung zwischen den ungeschmierten Dichtungsflächen erzeugt zusätzlichen Widerstand, den der Motor überwinden muss. Die Amperewerte steigen um 10–20 % über den normalen Betriebswert.
Dieser erhöhte Stromverbrauch wird sofort auf Amperemetern oder Motorsteuertafeln angezeigt. Der Motor kann aufgrund der zusätzlichen Belastung auch heißer laufen als gewöhnlich.
Schnelles Auftreten von Leckagen oder Auslösungen
Trockenlauf führt zu plötzlichen, katastrophalen Dichtungsfehler Es handelt sich nicht um eine allmähliche Verschlechterung. Von null sichtbarer Leckage kann es innerhalb von Sekunden zu einem großen Leck kommen. Die Dichtungsflächen können reißen, absplittern oder vollständig zerfallen, wenn die thermische Belastung ihre Materialgrenzen überschreitet.
Viele Pumpen schalten sich aufgrund von Übertemperatur oder niedrigem Durchfluss ab, bevor es zum Totalausfall kommt. Diese automatische Abschaltung verhindert zwar größere Schäden, bestätigt aber, dass der Trockenlauf bereits Probleme verursacht hat.
