時 メカニカルシール ポンプで汲み上げた液体からの適切な潤滑がなければ、過剰な熱と摩擦が発生し、 シール面 数分または数時間で、空運転の有無を判断できます。5つの主要な動作症状と、検査中に現れる5つの明確な視覚的損傷パターンから判断できます。
ドライランによる損傷の目視検査の兆候
同心円状の刻み目または溝
ドライランによる損傷は、シール面の両側に明確な円形の傷跡を残します。これらの溝は回転軌跡に沿っており、レコード盤のリング状のように見えます。硬い粒子や損傷した部品が接触すると、このような傷跡が形成されます。 シール材 面の間に挟まってサンドペーパーのような働きをします。
溝の深さは通常0.001～0.010インチです。爪で触ったり、明るい場所ではっきりと確認したりできます。
これらの傷は永久的な損傷です。一度形成されると、適切な潤滑が回復してもシール面は効果的なシールを形成できません。
変色した顔や艶のない顔
ドライランニングによる高熱は、シール面の外観を劇的に変化させます。カーボン面は通常のマットブラックから光沢のある鏡面仕上げへと変化します。シリコンカーバイド面は、加熱された鋼鉄に似た虹色の酸化パターンを呈します。
艶出し加工された表面は滑らかに見えますが、しっかりと密封できません。熱によって素材の構造が分子レベルで変化し、密封性が損なわれています。
変色にはグラデーションが見られることがよくあります。中心部はひどく変色している一方で、外縁部は熱によるダメージが比較的少ない場合もあります。
放射状亀裂（ヒートチェック）
熱応力は、シール面の中心から外側に向かって放射状に広がる亀裂のネットワークを引き起こします。これらの亀裂は、蜘蛛の巣状、あるいは割れたフロントガラスの模様のように見えます。これは、急激な温度変化によって材料の強度を超える応力が生じたときに発生します。
熱割れは、次のような硬い表面で最もよく発生します。 炭化ケイ素または炭化タングステンひび割れは髪の毛ほどの細さの場合もあれば、爪が引っかかるほど広い場合もあります。
カーボン面の膨れや穴
カーボンシール ドライ運転温度にさらされると、表面に小さな気泡やクレーターが発生します。これらのブリスターは、カーボン中のバインダー材料が蒸発してガスポケットを形成することで発生します。ブリスターが破裂すると、ピットが残り、シール面が破壊されます。
損傷はひどく腐食した金属表面に似ています。穴の大きさはピンホールほどから数ミリメートルに及ぶこともあります。
焼損または変形したエラストマー
Oリングとガスケットは、空運転後に明らかな熱損傷を示します。ゴム部品は脆くなり、ひび割れたり、完全に分解したりします。金属表面に付着したり、タールのような残留物を残したりすることもあります。
変形したエラストマーは円形の断面を失い、扁平化またはねじれが生じます。一次シール面が損傷を受けなくても、適切な二次シールが機能しなくなります。
損傷には、ポンプハウジング内に残る焦げたゴム臭が含まれることがよくあります。また、ポンプハウジング全体にエラストマーの破片が見られる場合もあります。 シール室.
空運転の動作症状
過熱
ポンプのシール部は、空運転から数分以内に危険なほど高温になります。通常のメカニカルシールは、回転面と固定面の摩擦によって発生する熱をポンプ内の液体によって逃がします。この冷却がなければ、5分以内に温度が200℃（400°F）を超える可能性があります。
他の症状が現れる前に、シールハウジングからの熱放射に気づくでしょう。シール付近のポンプケースから煙が出たり、焦げ臭い匂いがしたりすることもあります。
異常なノイズ
空運転中のシールは、独特の高音のキーキー音、またはキーキー音を発生します。これは、金属面とカーボン面が、通常は両者を隔てる薄い液体膜が存在しない状態で互いに擦れ合うことで発生するノイズです。黒板に爪でこする音に似ていますが、より大きく、より一定した音です。
断続的にポンポンという音や割れる音が聞こえる場合もあります。これは、熱による変形でシール面が一時的に分離し、その後再び激しく押し合うことで発生します。
性能低下（圧力/流量の低下）
シールが乾燥すると、ポンプの圧力と流量が大幅に低下します。シール面が劣化すると、ポンプの高圧側と大気間の圧力差を維持できなくなります。これにより、ポンプの吐出口を迂回する内部循環経路が形成されます。
圧力計は着実に低下し、流量計の出力は減少します。ポンプは定格性能の50%を維持することさえ困難になる可能性があります。
消費電力の増加
シールが空運転状態になると、ポンプモーターの負荷が増大し、消費電流が増加します。潤滑されていないシール面間の摩擦が大きくなり、モーターが克服しなければならない抵抗が増加します。電流値は通常の動作レベルより10～20%上昇します。
この消費電力の増加は、電流計やモーター制御パネルにすぐに現れます。また、負荷の増加により、モーターが通常よりも高温になることもあります。
漏れやトリップの急激な発生
空運転は突然の悲惨な事態を引き起こす シール不良 徐々に劣化するのではなく、目に見える漏れがゼロの状態から数秒で大きな漏れに発展する可能性があります。熱応力が材料の限界を超えると、シール面はひび割れ、欠け、あるいは完全に崩壊する可能性があります。
多くのポンプは、完全な故障に至る前に、高温または低流量保護回路が作動します。この自動シャットダウン機能は、より深刻な損傷を防ぐだけでなく、空運転によって既に問題が発生していることを確認します。
