Ce este o scurgere acceptabilă a etanșării mecanice

Rate de scurgere acceptabile tipice

În majoritatea aplicațiilor industriale, o etanșare mecanică care funcționează corespunzător va avea o rată de scurgere de 10 picături pe oră sau mai puțin pe etanșare. Această cantitate mică de scurgere este considerată normală și necesară pentru lubrifierea și răcirea adecvată a garniturii. Scurgerile excesive dincolo de această rată pot indica probleme cu designul, instalarea sau condițiile de funcționare a etanșării.

Scurgerea etanșării este măsurată prin colectarea și cuantificarea fluidului care se scurge pe lângă fețele etanșării într-o anumită perioadă. Metoda general acceptată este de a măsura picăturile pe minut și de a converti la o rată orară. O picătură pe minut echivalează cu aproximativ 2,5 până la 3 ml pe oră.

Scurgerea permisă a API 682

Standardul 682 al Institutului American de Petrol (API) oferă linii directoare pentru scurgerile acceptabile de etanșare în industria petrolului și gazelor. API 682 definește trei clase de scurgeri de etanșare:

• Sigilii de categoria I: Rata de scurgere mai mică de 500 ml pe zi (20,8 ml/h)
• Sigilii de categoria II: Rata de scurgere mai mică de 1.000 ml pe zi (41,7 ml/h)
• Sigilii de categoria III: Rata de scurgere mai mică de 2.000 ml pe zi (83,3 ml/h)

Aceste rate permise de scurgere sunt mai mari decât standardul tipic de 10 picături pe oră, din cauza condițiilor de operare exigente și a naturii critice a aplicațiilor de petrol și gaze.

Factori care afectează rata de scurgere a etanșării

Factori de proiectare a sigiliului

• Materiale pentru față: Proprietățile tribologice și compatibilitatea materialelor primare și a inelului de împerechere afectează scurgerile. Perechile cu fețe dure, cum ar fi carbura de siliciu vs. carbura de siliciu, tind să funcționeze cu un spațiu mai strâns și mai puține scurgeri.
• Raportul de echilibru: Garniturile cu rapoarte de echilibrare mari (adică, forță de închidere mai mare) tind să aibă rate de scurgere mai mici. Cu toate acestea, aceasta trebuie echilibrată cu generarea de căldură și uzura.
• Tratamente faciale: Tratamentele de suprafață cum ar fi texturarea suprafeței cu laser (LST) sau resurfațarea cu microunde pot fi utilizate pentru a optimiza topografia fețelor de etanșare pentru o lubrifiere îmbunătățită și control al scurgerilor.
• Încărcare cu primăvară: Forța arcului care ține fețele împreună afectează încărcarea feței și rata de scurgere. Arcurile mai puternice reduc scurgerile, dar cresc uzura și generarea de căldură.

Factori de echipament

• Viteza arborelui: Vitezele mai mari ale arborelui tind să crească scurgerile de etanșare datorită forțelor centrifuge și turbulențelor mai mari.
• Alinierea greșită: Nealinierea excesivă a arborelui sau deformarea poate cauza încărcare neuniformă și scurgeri sporite pe fețele de etanșare.
• Vibrație: Vibrația poate face ca fețele de etanșare să clătenească sau să se deschidă momentan, ceea ce duce la rate mai mari de scurgere.

Conditii de operare

• Presiune: Presiunile mai mari de etanșare tind să crească rata de scurgere, toate celelalte fiind egale. Presiunea dublată va dubla aproximativ rata de scurgere.
• Temperatura: Temperaturile crescute reduc vâscozitatea, ceea ce poate duce la rate mai mari de scurgere. Temperaturile ridicate pot, de asemenea, deteriora elastomerii și pot provoca deformarea feței.

Proprietățile fluidului

• Viscozitate: Fluidele cu vâscozitate mai mică sunt mai predispuse la scurgeri, deoarece curg mai ușor prin pelicula subțire dintre fețe.
• Lubricitate: Fluidele cu proprietăți de lubrifiere slabe pot cauza frecare și uzură crescută a fețelor de etanșare, ducând la scurgeri mai mari.
• Abrazivitatea: Fluidele abrazive accelerează uzura fețelor de etanșare, determinând deschiderea fețelor și crescând scurgerea în timp.
• Volatilitate: Fluidele foarte volatile sau gazoase sunt mai dificil de etanșat și sunt predispuse la scurgeri mai mari, mai ales dacă funcționează în apropierea presiunii de vapori a fluidului.