メカニカルシールは機械にとって不可欠な部品ですが、適切に監視および保守されない場合、早期に故障する可能性があります。
シールの故障は、漏れ、機器の損傷、予定外のダウンタイム、高額な修理につながり、生産性と収益性に重大な影響を及ぼします。
一般的な兆候を認識することで メカニカルシール 目に見える漏れ、異常な音、過度の振動、過熱、汚染などの故障を早期に発見することで、予防的なメンテナンスを実施し、壊滅的な故障を防ぎ、運用の中断を最小限に抑えることができます。
視覚的な漏れ
機械的な変化の最も顕著な兆候の一つは シール不良 シール部からの目に見える漏れです。シールが適切に機能していれば、流体の漏れは防止されますが、シールに損傷があると、製品、フラッシング液、またはバリア液が漏れ出す可能性があります。漏れは、シールの損傷の程度に応じて、ゆっくりと滴り落ちる程度から、一定の流れになるまでの範囲にわたります。
シールとその周辺を目視で検査すると、次のような漏れの証拠が見つかることがよくあります。
異常なノイズ
メカニカルシールの不具合を示すもう一つの兆候として、シールまたは周囲の機器から発生する異常なノイズが挙げられます。シールの不具合によく見られるノイズ関連の症状には、以下のようなものがあります。
- キーキーという音や甲高い笛のような音は、空運転や潤滑不足を示している可能性があります。
- 擦れ、引っかき、または金属同士の接触音は、シール面の損傷または位置ずれを示唆します。
- シャフトの回転と同時に発生する脈動または断続的なノイズ。シール面の変形や回転機器の問題が原因と考えられます。
- 大きな衝撃音、ノック音、ガチャンという音。過度の振動や部品の緩みが原因と考えられます。
過度の振動
メカニカルシールは精密部品であり、効果的に機能するには適切な位置合わせとスムーズでバランスの取れた回転が必要です。過度の振動はこの繊細なバランスを崩し、摩耗の加速、シール面の損傷、そして早期故障につながる可能性があります。振動に関連するシールの問題は、いくつかの形で現れます。
- シール部品が目に見えるほど揺れたり振動したりしている
- シャフトまたはカップリングの異常な動き
- シールハードウェアが緩んでいる、ガタガタしている、またはずれている
- シール漏れや性能の変動
過熱
メカニカルシールは、 シール面 潤滑と放熱のためにシールが機能しています。シールが機能不全に陥ると、この流体膜が破壊され、シール界面での摩擦と発熱が増加します。過熱は、以下を含む様々なシール故障モードを引き起こす可能性があります。
- シール面の熱変形または反り
- シール面材料の膨れ、ひび割れ、または熱割れ
- エラストマーおよび二次シールの劣化または破損
- プロセス流体のコークス化または炭化
- シール部品の摩耗と磨耗の増加
シール面の損傷
シール面の損傷は、メカニカルシールの故障を示す重要な指標の一つです。シール面に見られる様々な問題は、シールに問題があることを示唆しています。シール面の損傷の一般的な例としては、以下のようなものが挙げられます。
- 溝または切り込み: シール面の深い溝、切り込み、または縞模様は、多くの場合、面の間に挟まった研磨粒子または破片によって発生します。
- 不均一な摩耗跡シール面の摩耗痕が均一でない場合、面同士の接触が適切に維持されていないことを示しています。摩耗の不均一性はシールの劣化を加速させます。
- 骨折またはひび割れ: シール面は、熱や機械的な衝撃、過度の圧力、不適切な取り付けなどにより破損や亀裂が生じることがあります。
- チッピングシール面、特にエッジ部分の欠けはシールを弱め、漏れの原因となる可能性があります。欠けは、設置時の不適切な取り扱いによって発生することがよくあります。
- 熱チェックシール面が急激な温度変化にさらされると、ヒートチェックと呼ばれる微細な亀裂がシール面に網目状に現れます。これは硬質のシール面材料でよく見られます。
- 料理コーキングとは、シール面に硬化した炭素質物質が蓄積することを指します。これは特定のプロセス流体の過熱によって引き起こされ、シールが温度限界を超えて動作していることを示します。
- 水ぶくれ: シール面の材質によっては、腐食性の化学物質や電気分解にさらされると、水ぶくれや穴が開く場合があります。
- フレッチングフレッティング腐食は、シール面間の小さな振動によって発生し、シール面に赤または黒の酸化物として現れます。
汚染
シール面の損傷に加え、シール面の汚染も早期シール不良の頻繁な原因となります。汚染物質はシール面の正常な動作を阻害し、摩耗や漏れの増加につながります。一般的な汚染物質の種類は以下のとおりです。
- 炭素粉塵: カーボンダストは、シールキャビティ内の摩擦や、 カーボンベースのシール シール面の材質。この微細な粉塵がシール面の間に挟まり、摩耗を引き起こします。
- 製品の蓄積プロセス流体、特に結晶化や重合プロセスにおいては、低流量時や停止時にシール面に凝固が生じることがあります。生成物が蓄積するとシール面が開いた状態になり、リークパスが発生します。
- 大気汚染物質: シールが環境にさらされると、空気中の埃、汚れ、湿気がシールの空洞に入り込み、表面を汚染する可能性があります。
- 潤滑油の分解バリア流体または潤滑フィルムを使用するシールでは、時間の経過とともに流体が分解し、シール面を損傷して適切な潤滑を妨げる汚染物質が発生する可能性があります。
パフォーマンスの変化
前述の症状に加えて、メカニカルシールの故障は、シール全体の性能に変化をもたらすこともあります。これらの変化は徐々に現れる場合もあれば、突然現れる場合もあり、以下のような症状が現れることがあります。
- 増加 漏洩率
- 望ましい圧力または流量を維持するのが困難
- 頻繁な調整や修理が必要
- シール効果の低下または製品の汚染
