Le tenute meccaniche sono componenti essenziali nei macchinari, ma possono guastarsi prematuramente se non vengono monitorate e sottoposte a manutenzione in modo adeguato.
I guasti alle guarnizioni causano perdite, danni alle apparecchiature, tempi di fermo non pianificati e riparazioni costose, tutti fattori che incidono in modo significativo sulla produzione e sulla redditività.
Riconoscendo i segni comuni di tenuta meccanica In caso di guasti precoci, come perdite visive, rumori insoliti, vibrazioni eccessive, surriscaldamento e contaminazione, è possibile eseguire una manutenzione proattiva per prevenire guasti catastrofici e ridurre al minimo le interruzioni operative.
Perdita visiva
Uno dei segni più evidenti di guasti meccanici cedimento della tenuta è una perdita visibile dall'area di tenuta. Mentre una tenuta correttamente funzionante dovrebbe impedire la fuoriuscita di qualsiasi fluido, una tenuta compromessa può consentire la fuoriuscita di prodotto, fluido di lavaggio o fluido barriera. Questa perdita può variare da un gocciolamento lento a un flusso costante, a seconda della gravità del danno alla tenuta.
L'ispezione visiva della guarnizione e dell'area circostante può spesso rivelare tracce di perdite, come:
- Accumulo di liquido su o intorno al ghiandola di tenuta
- Gocciolamento o spruzzo di fluido dalla guarnizione
- Macchie, residui o prodotto cristallizzato su componenti di tenuta
- Superfici bagnate o contaminate vicino al sigillo
Rumori insoliti
Un altro potenziale indicatore di problemi alla tenuta meccanica è la presenza di rumori anomali provenienti dalla tenuta o dalle apparecchiature circostanti. Alcuni sintomi comuni di guasto della tenuta, correlati al rumore, includono:
- Stridii o fischi acuti, che possono indicare funzionamento a secco o mancanza di lubrificazione
- Rumori di macinazione, graffi o contatto metallo su metallo, che suggeriscono danni alla superficie di tenuta o disallineamento
- Rumori pulsanti o intermittenti che coincidono con la rotazione dell'albero, probabilmente dovuti a deformazioni della superficie di tenuta o problemi alle apparecchiature rotanti
- Forti rumori di colpi, colpi o tintinnii, potenzialmente causati da vibrazioni eccessive o componenti allentati
Vibrazioni eccessive
Le tenute meccaniche sono componenti di precisione che richiedono un corretto allineamento e una rotazione fluida ed equilibrata per funzionare efficacemente. Vibrazioni eccessive possono compromettere questo delicato equilibrio, causando un'usura accelerata, danni alle superfici di tenuta e guasti prematuri. I problemi di tenuta legati alle vibrazioni possono manifestarsi in diversi modi:
- Componenti di tenuta che vibrano o oscillano visibilmente
- Movimento anomalo dell'albero o dell'accoppiamento
- Hardware di tenuta allentato, rumoroso o spostato
- Fluttuazioni nelle perdite o nelle prestazioni della guarnizione
Surriscaldamento
Le tenute meccaniche si basano su una sottile pellicola fluida tra facce di foca Per la lubrificazione e la dissipazione del calore. Quando una guarnizione inizia a cedere, questo film fluido può rompersi, causando un aumento dell'attrito e della generazione di calore all'interfaccia della guarnizione. Il surriscaldamento può portare a una serie di modalità di guasto della guarnizione, tra cui:
- Distorsione termica o deformazione delle superfici di tenuta
- Formazione di bolle, crepe o deformazioni dovute al calore dei materiali delle superfici di tenuta
- Degradazione o rottura degli elastomeri e delle guarnizioni secondarie
- Coking o carbonizzazione dei fluidi di processo
- Aumento dell'usura e dell'abrasione dei componenti della guarnizione
Danni alla superficie della guarnizione
Il danneggiamento delle superfici di tenuta è uno degli indicatori chiave di un guasto della tenuta meccanica. Diversi problemi sulle superfici di tenuta possono indicare problemi alla tenuta stessa. Alcuni esempi comuni di danneggiamento delle superfici di tenuta includono:
- Scanalature o tacche: Scanalature profonde, intagli o striature sulle superfici di tenuta sono spesso causati da particelle abrasive o detriti intrappolati tra le superfici.
- Traccia di usura irregolare: Se la traccia di usura sulla superficie di tenuta non è uniforme e uniforme, significa che le superfici non mantengono un contatto adeguato. Un'usura non uniforme accelera il deterioramento della tenuta.
- Fratture o crepe: Le superfici di tenuta possono presentare fratture o crepe a causa di shock termici o meccanici, pressione eccessiva o installazione non corretta.
- Chipping: Le scheggiature delle superfici di tenuta, soprattutto lungo i bordi, indeboliscono la tenuta e creano potenziali percorsi di perdita. Le scheggiature sono spesso il risultato di una manipolazione impropria durante l'installazione.
- Controllo del calore: Una rete di sottili crepe sulla superficie di tenuta, nota come fessurazione termica, si forma quando le superfici sono esposte a rapidi sbalzi di temperatura. Questo fenomeno è più comune nei materiali con superficie dura.
- cucinare: La coking si riferisce all'accumulo di materiale carbonioso indurito sulle superfici di tenuta. È causato dal surriscaldamento di alcuni fluidi di processo e indica che la tenuta sta funzionando al di fuori dei limiti di temperatura.
- blistering: Alcuni materiali delle superfici di tenuta possono sviluppare bolle o buchi se esposti a sostanze chimiche corrosive o all'elettrolisi.
- fretting: La corrosione da sfregamento si manifesta come un'ossidazione rossa o nera sulle superfici di tenuta, causata da piccole vibrazioni tra le superfici.
Contaminazione
Oltre al danneggiamento delle superfici di tenuta, la contaminazione delle superfici di tenuta è un altro fattore che contribuisce frequentemente al cedimento prematuro della tenuta. I contaminanti interferiscono con il corretto funzionamento delle superfici di tenuta, causando un aumento dell'usura e delle perdite. I tipi più comuni di contaminazione includono:
- polvere di carbonio: La polvere di carbonio può essere generata dall'attrito nella cavità della guarnizione o dalla rottura di sigillo a base di carbonio materiali di tenuta. Questa polvere fine rimane intrappolata tra le superfici di tenuta, causando usura abrasiva.
- Accumulo di prodotto: I fluidi di processo, in particolare quelli impiegati in processi di cristallizzazione o polimerizzazione, possono solidificarsi sulle superfici di tenuta durante periodi di bassa portata o di fermo. L'accumulo di prodotto mantiene aperte le superfici, creando una via di fuga.
- contaminanti atmosferici: Se la guarnizione è esposta all'ambiente, polvere, sporco e umidità sospesi nell'aria possono entrare nella cavità della guarnizione e contaminarne le superfici.
- rottura del lubrificante: Nelle guarnizioni che utilizzano un fluido barriera o una pellicola lubrificante, il fluido può deteriorarsi nel tempo, producendo contaminanti che danneggiano le superfici della guarnizione e impediscono una corretta lubrificazione.
Cambiamenti nelle prestazioni
Oltre ai sintomi precedentemente menzionati, il guasto della tenuta meccanica può manifestarsi anche attraverso alterazioni delle prestazioni complessive della tenuta. Queste alterazioni possono essere graduali o improvvise e possono includere:
- Maggiori prenotazioni tassi di perdita
- Difficoltà a mantenere la pressione o il flusso desiderati
- Sono necessarie frequenti regolazioni o riparazioni
- Efficacia di tenuta ridotta o contaminazione del prodotto
