Quanto durano le guarnizioni meccaniche?

Quanto durano le guarnizioni meccaniche?

In media, le tenute meccaniche durano tra 18 mesi e 2 anni in normali condizioni operative. Tuttavia, alcune tenute di alta qualità progettate secondo gli standard API 682 possono durare fino a 3 anni con un'installazione e una manutenzione adeguate.

Variazioni in base al tipo di sigillo

1. Tenute meccaniche singole: Queste guarnizioni sono costituite da una singola faccia di tenuta e sono solitamente utilizzate in applicazioni meno impegnative. Hanno una durata media di 12-18 mesi.
2. Doppie tenute meccaniche: Dotate di due facce di tenuta, le tenute meccaniche doppie offrono una maggiore affidabilità e sono adatte per applicazioni più critiche. Queste tenute possono durare fino a 3 anni o più, a seconda delle condizioni operative.
3. Guarnizioni meccaniche a cartuccia: Pre-assemblate e facili da installare, le guarnizioni a cartuccia offrono prestazioni migliorate e durate maggiori rispetto alle guarnizioni a componenti tradizionali. Possono durare da 2 a 5 anni, a seconda dell'applicazione e delle pratiche di manutenzione.
4. Guarnizioni meccaniche divise: Progettate per una facile installazione e manutenzione senza smontare l'attrezzatura, le guarnizioni split sono ideali per attrezzature grandi e difficili da raggiungere. La loro durata varia da 18 mesi a 3 anni, a seconda dell'applicazione e delle condizioni operative.
5. Tenute meccaniche lubrificate a gas: Queste guarnizioni utilizzano il gas come fluido di barriera, rendendole adatte per applicazioni ad alta temperatura e alta pressione. Le guarnizioni lubrificate a gas possono durare fino a 5 anni o più con una manutenzione e condizioni operative adeguate.
6. Tenute meccaniche per funzionamento a secco: Progettate per funzionare senza fluidi lubrificanti, le guarnizioni a secco sono utilizzate in applicazioni in cui la lubrificazione liquida non è possibile o auspicabile. Queste guarnizioni hanno in genere una durata di vita più breve, che va da 6 a 18 mesi, a causa della mancanza di lubrificazione e raffreddamento.

Fattori che influenzano la durata della guarnizione

Condizioni operative

La durata di una tenuta meccanica è notevolmente influenzata dalle condizioni operative a cui è sottoposta.

• Le temperature elevate possono causare dilatazione termica, con conseguente maggiore usura delle superfici di tenuta.
• Allo stesso modo, una pressione eccessiva può causare deformazioni e danni ai componenti della guarnizione.
• Anche la velocità di rotazione dell'albero influisce sulla durata della guarnizione: velocità più elevate comportano generalmente un'usura più rapida.
• Un altro fattore critico è la compatibilità chimica, poiché l'esposizione a fluidi incompatibili può causare corrosione, rigonfiamento o degradazione dei materiali di tenuta.

Fluidi

Il tipo e le caratteristiche del fluido da sigillare svolgono un ruolo fondamentale nel determinare la durata della guarnizione.

• I fluidi ad alta viscosità possono generare calore eccessivo e causare una maggiore usura delle superfici di tenuta.
• I fluidi abrasivi, come fanghi o quelli contenenti particelle solide, possono erodere le superfici di tenuta e causare guasti prematuri.
• Inoltre, le proprietà chimiche del fluido, come il pH e la reattività, possono influenzare i materiali di tenuta e, nel tempo, causarne la degradazione.

Materiale

Le superfici di tenuta sono solitamente realizzate in materiali duri e resistenti all'usura, come carburo di silicio, carburo di tungsteno o ceramica.

Anche i componenti di tenuta secondari, come gli O-ring e le guarnizioni, devono essere compatibili con il fluido e in grado di resistere alle condizioni operative.

Utilizzando materiali di alta qualità e specifici per l'applicazione, è possibile prolungare notevolmente la durata di una tenuta meccanica.

Installazione e manutenzione

Durante l'installazione, è fondamentale assicurarsi che la guarnizione sia allineata correttamente e che le superfici della guarnizione siano adeguatamente lubrificate. Un disallineamento o un'installazione non corretta possono portare a guasti prematuri.

Una manutenzione regolare, che include pulizia, ispezione e sostituzione di componenti usurati, può aiutare a prolungare la durata della guarnizione. Seguire il programma di manutenzione e le procedure consigliate dal produttore può impedire che piccoli problemi si trasformino in guasti gravi.

Lubrificazione

Il fluido lubrificante, spesso il fluido di processo stesso, aiuta a ridurre l'attrito tra le facce della tenuta e a dissipare il calore. Una lubrificazione insufficiente può portare a maggiore usura, surriscaldamento e guasti prematuri. In alcuni casi, può essere utilizzato un sistema di lubrificazione esterno per fornire un lubrificante pulito, fresco e compatibile alle facce della tenuta. Mantenere livelli di lubrificazione adeguati e garantire che il lubrificante rimanga privo di contaminanti può prolungare significativamente la durata della tenuta.

Deflessione della faccia di tenuta e sensibilità ai transitori

Le facce di tenuta di una tenuta meccanica sono progettate per mantenere un piccolo spazio tra loro, consentendo una sottile pellicola di fluido lubrificante. Tuttavia, le facce di tenuta possono essere sensibili alla flessione e alle condizioni transitorie. La flessione si verifica quando le facce di tenuta sono soggette a pressione irregolare o gradienti termici, causandone la deformazione e la perdita della planarità. Anche le condizioni transitorie, come improvvisi cambiamenti di pressione, temperatura o velocità, possono causare distorsioni temporanee nelle facce di tenuta.

Sistemi di supporto e ambiente di tenuta

I controlli ambientali della tenuta, come la regolazione della temperatura e della pressione, aiutano a mantenere condizioni operative stabili e a prevenire stress eccessivi sui componenti della tenuta. Sistemi di supporto progettati e mantenuti correttamente, tra cui sistemi di fluido barriera, sistemi di raffreddamento e sistemi di filtrazione, possono prolungare la durata della tenuta fornendo un ambiente pulito, fresco e compatibile in cui la tenuta può funzionare.

Come faccio a sapere se la mia guarnizione meccanica è rotta?

• Perdita: Una perdita visibile di fluido di processo dalla ghiandola di tenuta è un chiaro segno di guasto della tenuta. Le tenute possono perdere prima del guasto totale quando le facce si usurano.
• Vibrazione eccessiva: Il guasto della guarnizione può talvolta causare oscillazioni o vibrazioni eccessive dell'albero. Ciò può indicare gravi danni alla superficie della guarnizione o problemi alla guarnizione secondaria.
• Surriscaldamento: Le guarnizioni difettose generano calore in eccesso a causa dell'aumento dell'attrito della faccia. I componenti o i fluidi delle guarnizioni surriscaldati indicano un potenziale guasto.
• Prestazioni della pompa ridotte: Un guasto della guarnizione può consentire all'aria di entrare nella pompa, causando perdita di adescamento, cavitazione e riduzione di flusso o pressione.
• Rumore insolito: Rumori stridenti, stridenti o cigolanti provenienti dall'area di tenuta indicano il contatto con la superficie e danni.