Le tenute meccaniche sono componenti essenziali nelle pompe centrifughe che impediscono la fuoriuscita del fluido pompato. Il loro guasto può causare una serie di problemi che incidono sulle prestazioni, l'affidabilità e la longevità della pompa. Questo articolo esaminerà in dettaglio le diverse conseguenze che possono verificarsi a causa del guasto delle tenute meccaniche nelle pompe centrifughe.
Perdita di fluido pompato
La perdita è il problema più comune associato a tenuta meccanica guasti, che rappresentano oltre il 40% di tutti i guasti delle guarnizioni.
La funzione principale di una tenuta meccanica è quella di impedire la fuoriuscita del fluido pompato dal corpo pompa. Quando una tenuta si rompe, il fluido pompato fuoriesce, riducendo l'efficienza di pompaggio e creando potenziali rischi per la sicurezza. A seconda della natura del fluido pompato, le perdite possono anche causare danni ambientali o violare le normative.
Erosione della girante
La perdita di fluido da una tenuta meccanica difettosa può causare l'erosione delle palette della girante. Quando il fluido fuoriesce attraverso la tenuta danneggiata, spesso contiene particelle abrasive che nel tempo consumano il materiale della girante. Questa erosione riduce l'efficienza idraulica della girante, con conseguente riduzione delle prestazioni della pompa.
L'erosione della girante è particolarmente problematica quando si pompano fanghi o liquidi con solidi sospesi. Studi hanno dimostrato che anche un piccolo aumento del gioco tra la girante e il corpo pompa dovuto all'erosione può ridurre l'efficienza della pompa del 2-5%. Nei casi più gravi, l'erosione della girante può portare al suo completo cedimento, con conseguente costosa sostituzione.
Usura del manicotto/albero
Oltre a danneggiare la girante, la perdita di fluido da una tenuta difettosa può anche causare l'usura dell'albero o della bussola della pompa. Durante la fuoriuscita, il fluido può trasportare detriti e contaminanti che agiscono come abrasivi, consumando gradualmente la superficie dell'albero o della bussola. Questa usura può creare scanalature, graffi o altre irregolarità che danneggiano le superfici di tenuta.
Scanalature, ammaccature, graffi dell'albero
Oltre all'usura graduale, cedimento della tenuta può anche causare danni più gravi all'albero della pompa, come scalfitture, ammaccature o graffi profondi. Ciò si verifica in genere quando le superfici di tenuta si disallineano o si danneggiano, consentendo alle particelle dure di rimanere intrappolate tra le superfici di tenuta e l'albero.
Durante la rotazione dell'albero, queste particelle intrappolate possono creare graffi profondi o segni di scalfittura sulla superficie dell'albero. Possono anche formarsi ammaccature se detriti di grandi dimensioni colpiscono l'albero con forza sufficiente. Questo tipo di danno può portare rapidamente alla rottura della tenuta, poiché graffi e ammaccature creano percorsi di perdita per il fluido pompato.
Corrosione dell'albero di tenuta
Il guasto della tenuta meccanica può esporre l'albero della pompa a fluidi corrosivi, con conseguente accelerazione della corrosione e del degrado del materiale dell'albero. Molti fluidi pompati contengono sostanze chimiche che possono reagire con la metallurgia dell'albero, indebolendolo nel tempo.
La corrosione è particolarmente dannosa perché può estendersi oltre l'area di tenuta immediata, interessando una porzione più ampia dell'albero. Questo danno diffuso può complicare la riparazione dell'albero e richiedere la sostituzione completa. La corrosione può anche aumentare la rugosità superficiale dell'albero, impedendo alla tenuta meccanica di garantire una tenuta ermetica anche se il danno visibile viene rimosso meccanicamente.
Lampeggiante o incisione
Per i fluidi con basso punto di ebollizione, le perdite dalla tenuta meccanica possono causare la rapida vaporizzazione del fluido a causa di un calo di pressione dopo l'uscita dalla pompa. Questa rapida vaporizzazione, nota come flashing o etching, può usurare le superfici di tenuta e surriscaldare il fluido. componenti di tenuta, con conseguente rottura prematura. La saldatura può anche generare elevate temperature localizzate che causano distorsioni termiche delle superfici di tenuta, con conseguenti ulteriori perdite.
fretting
Il fretting si verifica quando si verifica un movimento relativo tra i componenti della tenuta meccanica, spesso dovuto a un'installazione non corretta, a una scarsa lubrificazione o alla deformazione delle superfici di tenuta. Questo movimento relativo provoca uno slittamento e un attrito di piccola ampiezza tra le superfici, con conseguente usura e fatica.
L'attrito può creare aree indebolite nelle superfici di tenuta, soggette a crepe e rotture. Può anche generare piccole particelle che contaminano le superfici di tenuta, aumentando l'abrasione e le perdite.
Vibrazioni e rumore eccessivi
Una tenuta meccanica difettosa può generare vibrazioni e rumore eccessivi, spesso indicativi di problemi sottostanti più gravi. Con l'usura o il danneggiamento delle superfici di tenuta, queste possono perdere la loro superficie liscia e piana, creando uno squilibrio che provoca vibrazioni dell'albero. Anche le perdite di fluido possono causare cavitazione, dove la rapida formazione e il collasso di bolle di vapore generano vibrazioni e rumore.
Arresto e tempi di inattività della pompa
In ultima analisi, il guasto della tenuta meccanica può portare al completo arresto della pompa e a tempi di fermo imprevisti. Quando una tenuta si rompe in modo catastrofico, può causare danni secondari ad altri componenti della pompa, richiedendo riparazioni estese. In alcuni casi, il costo di riparazione di una pompa gravemente danneggiata può superare quello della sostituzione.
