Cosa causa la rottura o il controllo termico di una tenuta meccanica

La rottura o il controllo termico sono un problema comune che può portare a guasti prematuri delle tenute meccaniche in varie applicazioni industriali. Comprendere le cause alla base di questo problema e implementare misure preventive appropriate sono essenziali per garantire prestazioni affidabili delle tenute e prolungare la durata delle apparecchiature.

In questo post del blog approfondiremo i principali fattori che contribuiscono alla formazione di crepe o al controllo termico delle tenute meccaniche, tra cui il superamento dei limiti PV, il funzionamento a secco, il calore eccessivo del prodotto, la lubrificazione inadeguata e il raffreddamento inadeguato.

Cause di screpolature o rotture dovute al calore

Superati i limiti FV

Ogni tenuta meccanica è progettato per funzionare entro limiti specifici di pressione e velocità (Pv) in base al materiale della tenuta e alle condizioni operative. Se la tenuta meccanica è sottoposta a pressioni o velocità che superano il limite Pv nominale, si verificherà un aumento dell'attrito e della generazione di calore tra le facce della tenuta. Questo calore eccessivo può causare espansione termica, stress e infine crepe o cedimento della faccia di sigillo materiale.

Corsa a secco

Le tenute meccaniche richiedono un sottile film di fluido tra le facce della tenuta per una corretta lubrificazione e raffreddamento. Se questo film di fluido viene perso e le facce della tenuta si asciugano l'una contro l'altra, possono verificarsi una rapida generazione di calore e danni termici. Il funzionamento a secco può verificarsi a causa di problemi come sfiato improprio, vaporizzazione del fluido nella camera di tenuta o funzionamento con livelli di fluido insufficienti.

Calore eccessivo dal prodotto

In alcune applicazioni, il fluido di processo stesso può essere ad alta temperatura, il che può condurre calore eccessivo nei componenti della guarnizione. Se questo calore non viene dissipato adeguatamente, può causare l'espansione termica delle superfici della guarnizione, una maggiore usura e danni correlati al calore, come crepe. Una selezione attenta della guarnizione e l'uso di sistemi di raffreddamento sono importanti quando si ha a che fare con fluidi di processo ad alta temperatura.

Lubrificazione inadeguata

Per far sì che le tenute meccaniche sopravvivano e funzionino correttamente, è necessario mantenere un film lubrificante adeguato tra le facce della tenuta. Una scarsa lubrificazione può verificarsi se il fluido sigillato ha una bassa viscosità, le alte temperature causano la vaporizzazione del film di fluido o la tenuta funziona troppo lentamente per generare un film idrodinamico sufficiente. Senza una lubrificazione adeguata, l'aumento dell'attrito, la generazione di calore e le sollecitazioni termiche danneggeranno le facce della tenuta.

Raffreddamento improprio

Molte tenute meccaniche, specialmente in applicazioni ad alta temperatura, richiedono un sistema di raffreddamento per rimuovere l'energia termica in eccesso e mantenere le facce della tenuta a una temperatura di esercizio sicura. Se il sistema di raffreddamento non è progettato, dimensionato o sottoposto a manutenzione in modo appropriato, potrebbe non riuscire a fornire un'adeguata rimozione del calore dalla tenuta. Ciò può consentire al calore di accumularsi nelle facce della tenuta, portando infine a danni correlati alla temperatura come rotture o rotture dovute al calore.