ポンプのメカニカルシールの故障の影響

スリーブ/シャフトの摩耗

スリーブまたはシャフトの摩耗は、ポンプのメカニカル シールの故障による最も一般的な影響の 1 つです。メカニカル シールが故障すると、ポンプで汲み上げた流体がシャフトに沿って漏れ、シャフト スリーブまたはシャフト自体に侵食や摩耗が発生します。この摩耗は、通常、シャフトまたはスリーブの直径が均一に減少する特徴があり、振動の増加、ポンプの効率の低下、そして最終的にはポンプ ベアリングやその他のコンポーネントの早期故障につながる可能性があります。

シャフトの削れ、へこみ、傷

均一な摩耗に加えて、メカニカル シールの故障により、ポンプ シャフトまたはスリーブに、えぐれ、へこみ、引っかき傷などの形で、より局所的な損傷が発生することもあります。これらのタイプの損傷は、ポンプで汲み上げた流体内の破片や微粒子がシール面の間やシールとシャフトの間に挟まることで発生することがよくあります。

ガウジングとは、砂や金属片などの硬い粒子によってシャフト表面に刻まれた深く不規則な溝またはチャネルを指します。一方、デンティングは、シャフト表面に浅く丸いへこみができることで特徴付けられ、柔らかい粒子やシャフト付近で崩壊するキャビテーション バブルによって発生することがあります。

引っかき傷はシャフトの損傷のもう 1 つの一般的なタイプで、シャフトの表面に細い線状の跡として現れます。これは、流体内の研磨粒子、または動作中のシール面とシャフトの接触によって発生することがあります。

これらすべてのシャフト損傷は、メカニカルシール面、ポンプベアリング、その他のコンポーネントの摩耗の増加につながる可能性があります。 深刻なケースでは、損傷が広範囲に及ぶため、シャフトの交換や表面処理が必要になる場合があります。

シールシャフトの腐食

腐食は、ポンプのメカニカル シールの故障によるもう 1 つの一般的な影響であり、特にポンプで送り出される流体に腐食性の化学物質や汚染物質が含まれている場合に顕著です。シールが故障すると、腐食性の流体がシャフトやスリーブに直接接触し、金属表面の化学腐食や劣化を引き起こす可能性があります。

腐食の種類と程度は、流体に含まれる特定の化学物質、およびシャフトとスリーブに使用されている材料によって異なります。一般的な腐食の形態には、孔食、隙間腐食、応力腐食割れなどがあり、これらはすべてシャフトを弱め、故障しやすくなります。

フラッシングまたはエッチング

フラッシングとエッチングは、メカニカル シールの故障によりポンプ シャフトまたはスリーブに発生する可能性のある 2 つの追加効果です。これらの効果は主に高温または高圧の用途に関連し、突然の圧力解放やポンプで汲み上げた流体の蒸発により金属表面に局所的な損傷が生じる可能性があります。

フラッシングとは、メカニカルシールが故障して高圧の流体が漏れ出すなど、突然の圧力低下にさらされたときに液体が急速に蒸発することを指します。これにより、シャフト表面付近で蒸気または蒸気の泡が形成され、それが崩壊して局所的な浸食や穴あけが生じる可能性があります。

一方、エッチングは、ポンプで汲み上げた流体が蒸発して、シャフトやスリーブの表面に腐食性の化学物質の濃縮堆積物を残すときに発生する化学腐食の一種です。これらの堆積物は金属と反応して浅い穴や溝を形成し、表面を弱めてひび割れや破損を起こしやすくなります。

フレッティング

フレッティングは、特にシールとシャフトの間に大きな振動や相対運動がある用途において、メカニカルシールの故障の結果としてポンプシャフトまたはスリーブに発生する可能性のある表面損傷の一種です。

フレッティングは、シャフト表面に小さな局所的な損傷領域が形成されることで特徴付けられ、通常は浅い穴または微細な亀裂の形で現れます。これらの損傷領域は、シール面とシャフト間の繰り返しの摩擦または滑り接触によって発生し、高い局所応力が生じ、金属表面の保護酸化層の破壊につながる可能性があります。

時間が経つと、フレッティングはシャフト表面の疲労亀裂や剥離などのより深刻な損傷につながる可能性があり、ポンプの完全性と信頼性を損なう可能性があります。場合によっては、フレッティングによって緩んだ破片や粒子の形成も引き起こされ、シール面やその他のコンポーネントの摩耗や損傷がさらに加速される可能性があります。