Ce fel de lubrifiant este folosit pentru etanșările mecanice

Garniturile mecanice folosesc lubrifianți precum uleiuri sintetice, grăsimi, lubrifianți uscați și fluide de barieră sau tampon pentru a minimiza frecarea și uzura. Alegerea lubrifiantului potrivit depinde de factori precum temperatura, presiunea, viteza, compatibilitatea fluidelor și vâscozitatea.

Când etanșarea mecanică este instalată corect și pompa funcționează, fața rotativă a etanșării creează o forță centrifugă care trage o peliculă subțire de fluid între fețele etanșării. Acest film fluid lubrifiază suprafețele de contact, minimizând frecarea și uzura. Fluidul ajută, de asemenea, la disiparea căldurii generate de suprafețele rotative, prevenind supraîncălzirea și deteriorarea termică a componentelor de etanșare.

Tipuri de lubrifianți pentru etanșări mecanice

Uleiuri sintetice

Uleiurile sintetice sunt lubrifianți utilizați pe scară largă în garniturile mecanice datorită stabilității lor termice și oxidative excelente, volatilității scăzute și compatibilității cu diverși elastomeri și fata sigiliului materiale. Își mențin vâscozitatea pe o gamă largă de temperaturi, asigurând o lubrifiere adecvată chiar și în medii dificile. Uleiurile sintetice comune includ polialfaolefine (PAO), polialchilen glicoli (PAG) și perfluoropolieteri (PFPE).

Uleiurile sintetice sunt preferate pentru aplicații la temperaturi înalte, cum ar fi în pompele de alimentare a cazanelor sau reactoare, unde uleiurile minerale se pot descompune sau forma depuneri pe fețele de etanșare. De asemenea, excelează în aplicații care implică substanțe chimice agresive sau fluide corozive care pot degrada lubrifianții convenționali.

Unsoare

Unsoarea este un lubrifiant semisolid format dintr-un ulei de bază, agent de îngroșare și aditivi. Oferă proprietăți excelente de etanșare și lubrifiere în etanșările mecanice, în special în aplicații cu viteze mici, sarcini mari sau funcționare intermitentă. Agentul de îngroșare formează o peliculă de protecție pe fețele de etanșare, prevenind contactul direct și reducând uzura.

Unsorile sunt clasificate după tipul de ulei de bază (mineral, sintetic sau vegetal) și agent de îngroșare (săpun sau fără săpun). Unsorile pe bază de litiu sunt comune în aplicațiile de uz general, în timp ce unsoarele siliconice, fluorurate sau poliuree sunt utilizate în medii cu temperaturi ridicate sau agresive chimic.

Lubrifianti uscati

Lubrifianții uscați, cunoscuți și sub denumirea de lubrifianți solizi, sunt utilizați în etanșările mecanice acolo unde lubrifianții convenționali lichizi sau grăsimi nu sunt adecvați. Acestea sunt aplicate sub formă de acoperiri subțiri pe fețele de etanșare și asigură lubrifiere prin rezistența redusă la forfecare și capacitatea mare de încărcare. Lubrifianții uscați obișnuiți includ grafitul, disulfura de molibden (MoS2), politetrafluoretilena (PTFE) și nitrura de bor hexagonală (hBN).

Lubrifianții uscați sunt ideali pentru medii cu temperatură ridicată, vid sau radiații în care lubrifianții lichizi s-ar evapora, se descompune sau eliberează gaze. De asemenea, excelează în aplicații care implică particule abrazive sau contaminanți care ar putea înfunda sau deteriora garniturile lubrifiate convenționale.

Fluide de barieră și tampon

În unele etanșare mecanică design-urile, fluidele de barieră sau tampon sunt utilizate pentru a lubrifia și răci fețele de etanșare în timp ce le izolează de fluidul de proces. Fluidele de barieră sunt utilizate în etanșările duble sau în tandem, unde umplu spațiul dintre etanșările primare și secundare, oferind un mediu curat și compatibil pentru fețele de etanșare. Fluidele tampon sunt utilizate în etanșările duble, unde sunt menținute la o presiune mai mare decât fluidul de proces pentru a preveni scurgerile.

Fluidele de barieră și tampon sunt selectate în funcție de compatibilitatea lor cu fluidul de proces, materialele pentru suprafața de etanșare și elastomeri. Acestea pot fi apă, uleiuri sintetice sau fluide special formulate cu aditivi pentru a îmbunătăți lubrifierea, a preveni coroziunea sau a rezista la degradare. În industria farmaceutică sau alimentară, lubrifianți de calitate alimentară sau fluide aprobate de FDA sunt utilizați pentru a asigura puritatea și siguranța produsului.

Factori care influențează selecția lubrifiantului

Temperatura

Intervalul de temperatură de funcționare influențează semnificativ selecția lubrifiantului pentru etanșările mecanice. Temperaturile ridicate pot duce la descompunerea lubrifianților, pierzându-și vâscozitatea și proprietățile de protecție. Această degradare poate duce la o uzură crescută a fețelor de etanșare, reducând durata de viață a etanșării și provocând potențial scurgeri. În schimb, temperaturile scăzute pot determina îngroșarea lubrifianților, afectând capacitatea acestora de a curge și de a lubrifia corect fețele de etanșare. Selectarea unui lubrifiant cu o gamă largă de temperatură și stabilitate termică bună asigură o performanță optimă în diferite condiții.

Uleiurile sintetice, cum ar fi polialfaolefinele (PAO) și perfluoropolieteri (PFPE), oferă o stabilitate excelentă la temperatură ridicată în comparație cu uleiurile minerale. Acești lubrifianți sintetici își mențin vâscozitatea și proprietățile de lubrifiere chiar și la temperaturi ridicate.

Presiune

Presiunea de funcționare a sistemului joacă, de asemenea, un rol vital în alegerea lubrifianților. Presiunile ridicate pot cauza subțierea lubrifianților, reducându-le capacitatea de încărcare și ducând la o uzură crescută a fețelor de etanșare. În cazuri extreme, presiunile ridicate pot provoca chiar vaporizarea lubrifianților, ceea ce duce la o pierdere completă a lubrifierii. Selectarea unui lubrifiant cu un indice de vâscozitate ridicat și un coeficient de presiune-vâscozitate bun asigură menținerea proprietăților sale de lubrifiere în condiții de înaltă presiune.

Pentru aplicații de înaltă presiune, lubrifianții cu aditivi precum agenți de presiune extremă (EP) și aditivi anti-uzură pot oferi protecție suplimentară. Acești aditivi formează pelicule de protecție pe fețele de etanșare, reducând uzura și prevenind deteriorarea suprafeței la sarcini extreme.

Viteză

Viteza de rotație a arborelui influențează și selecția lubrifiantului. Aplicațiile de mare viteză generează mai multă căldură datorită frecării crescute, ceea ce poate duce la defalcarea lubrifiantului și la reducerea vâscozității. Acest lucru poate duce la o lubrifiere inadecvată, o uzură crescută și o defecțiune prematură a etanșării.

Lubrifianții cu vâscozitate scăzută, cum ar fi uleiurile ușoare sau grăsimile cu consistență scăzută, sunt adesea preferați pentru aplicațiile de mare viteză. Acești lubrifianți au frecare internă mai mică și pot curge mai ușor, reducând generarea de căldură și oferind o lubrifiere adecvată fețelor de etanșare. Uleiurile sintetice, cum ar fi poliglicolii și esterii, oferă o stabilitate excelentă la forfecare și sunt potrivite pentru aplicații de mare viteză.

Compatibilitate cu fluide

Compatibilitatea dintre lubrifiant și fluidul de proces este un alt factor critic în selecția lubrifiantului. Lubrifiantul trebuie să poată rezista la expunerea la fluidul de proces fără a se defecta sau a-și pierde proprietățile de lubrifiere. Lubrifianții incompatibili se pot degrada, formând depuneri pe fețele de etanșare sau provocând umflarea componentelor elastomerice, ducând la scurgeri și la defectarea prematură a etanșării.

Atunci când alegeți un lubrifiant, luați în considerare compoziția chimică a fluidului de proces și reactivitatea acestuia cu diferite tipuri de lubrifianți. De exemplu, în aplicațiile care implică substanțe chimice dure sau solvenți, pot fi necesare uleiuri fluorurate sau grăsimi perfluorpolieter (PFPE) datorită rezistenței lor chimice excelente. În industria alimentară și farmaceutică, lubrifianții trebuie să fie de calitate alimentară și să respecte reglementările relevante, cum ar fi ghidurile NSF H1 sau FDA.

Viscozitate

Vâscozitatea este o proprietate critică care determină capacitatea unui lubrifiant de a forma o peliculă stabilă între fețele de etanșare și de a proteja împotriva uzurii. Vâscozitatea optimă depinde de factori precum temperatura de funcționare, presiunea, viteza și designul etanșării. Un lubrifiant cu vâscozitate prea scăzută poate să nu ofere o grosime adecvată a peliculei, ceea ce duce la frecare și uzură crescute. În schimb, un lubrifiant cu vâscozitate prea mare poate crea rezistență excesivă și generare de căldură, afectând performanța etanșării.

Vâscozitatea trebuie să fie suficient de mare pentru a menține o peliculă de lubrifiere stabilă în condiții de funcționare, dar suficient de scăzută pentru a permite o disipare eficientă a căldurii și pentru a minimiza pierderile prin frecare. La lubrifianți pot fi adăugați amelioratori ai indicelui de vâscozitate pentru a-și menține vâscozitatea pe un interval larg de temperatură, asigurând performanțe optime în condiții variabile.