Торцевые уплотнения: причины, последствия и способы предупреждения поломок
Торцевые уплотнения — наиболее значимые узлы насосов, мешалок, компрессоров и другого производственного оборудования. Сборная конструкция создает герметичный барьер между вращающимся валом и неподвижным корпусом. Устройство предотвращает протечки и загрязнение рабочей среды, увеличивает срок службы насоса и существенно снижает эксплуатационные расходы.
В статье разберемся, что случится, если прокладка не выполняет свои функции, почему происходят поломки и как предотвратить отказы.
Торцевые уплотнения: основные причины преждевременного выхода из строя
Срок службы устройства зависит от назначения и типа оборудования, конструкции уплотнителя, характеристик рабочей среды (агрессивности, вязкости), интенсивности эксплуатации, соблюдения ППР, условий работы агрегата: под открытым небом или в помещении.
По статистике сервисных центров, 70% отказов насосного оборудования связаны с торцевыми соединениями. Оставшиеся 30% объясняются проблемами с перекачиваемой средой и остальными компонентами. Наиболее частые причины отказов: работа «на сухую» (без смазки пар трения), использование прокладок не по назначению, превышение допустимых параметров давления и температуры, кавитация (образование пузырьков пара, разрушающих поверхность).
Анализ собранной информации показывает: время эксплуатации одинарного торцевого уплотнения центробежного насоса составляет 3-6 месяцев, двойного «тандема» — 8-12 месяцев, «спина к спине» — 12-24 месяцев.
Разрыв в полтора или два раза объясняется причинами:
Часто отказы связаны с перегревом узлов насоса и частей механического уплотнения. Возможные причины: закрытый впускной клапан, отсутствует смазка между кольцами. Перегрев пар трения ведет к необратимым деформациям материалов.
Негативные последствия серьезнее, если одновременно перегреваются детали торцевого уплотнения и конструкции насоса. Упругие кольца герметизирующего устройства теряют эластичность и растрескиваются. Замена непригодных деталей требует приостановки технологического процесса и дополнительных расходов.
Грязная или абразивная среда — прямой путь к выходу из строя торцевого уплотнения. Попадание твердых частиц между парами трения ускоряет механический износ металлических частей и уплотнительных колец, а также препятствует работе вспомогательных элементов: пружин, эластомеров. Со временем образуются трещины, нарушается герметичность, вытекают наружу жидкости: вода и смазка.
Чтобы предотвратить простой оборудования, загрязненную рабочую среду фильтруют. На входе устанавливают системы умягчения, обезжелезивания, механической очистки воды. Устройства удаляют крупные взвеси (песок), соли металлов (марганца, магния, кальция), соединения железа.
Последствия выхода из строя торцевых уплотнений
Повреждение герметизирующего устройства снижает эффективность оборудования. Внешне износ проявляется в протечках масла и жидкости около насоса. При нарушении герметичности загрязняется или становится непригодной рабочая среда.
Если насос используют для перекачивания дорогостоящих жидкостей (химикатов, топлива, пищевых продуктов, алкоголя), протечки из-за дефектов уплотнения вала оборачиваются финансовыми потерями. При разгерметизации системы нарушаются требования к технологическому процессу: уменьшается давление, работают на пределе возможностей остальные устройства контура.
Протечки негативно влияют на экологию. Загрязнение окружающей обстановки грозит крупными штрафами и репутационными рисками. Согласно ФЗ № 7 «Об охране окружающей среды», недопустима утечка масел, топлива и химикатов. Государственные органы надзора вправе наложить штраф и потребовать провести очистку территории за счет предприятия.
При выходе из строя торцевых уплотнений повреждается оборудование. Попадание перекачиваемой среды (особенно агрессивной или абразивной) в подшипниковый узел ведет к коррозии, заклиниванию и полному разрушению. Замена подшипников — дорогостоящий и трудоемкий процесс.
При утечках жидкости проникают в труднодоступные места и контактируют с металлическими поверхностями: валом, патрубками. Коррозия многократно ускоряется, если насос перекачивает химические продукты (кислоты, щелочи), морскую воду, жидкости с абразивными частицами.
При утечках некоторых вязких сред — растворов сахаров, полимеров — существует вероятность засыхания или кристаллизации вещества вокруг вала. Эти процессы препятствуют вращению, ведут залипанию, заклиниванию и поломке металлического стержня. Замена конструкции означает остановку производственного оборудования и дополнительные расходы.
Методы предотвращения поломок
Проверенный способ продлить эксплуатацию — соблюдать требования в течение всего жизненного цикла торцевого уплотнения: при установке, эксплуатации, монтаже и ремонте. Наиболее частые поломки и методы устранения перечислены в документации производителя, технических условиях, отраслевых и государственных стандартах качества.
Предотвратить выход из строя конструкции значительно дешевле и проще, чем ликвидировать последствия. Важно соблюдать правила:
«Секрет» надежной работы торцевого уплотнения и насосного оборудования заключается в понимании причин отказов и правильной организации производства. Расходы на качественные уплотнительные узлы окупаются за счет надежной и продолжительной эксплуатации технологической линии.
ООО «Промтехфильтр» — производитель и поставщик насосного оборудования, торцевых уплотнений и фильтрующих элементов. В каталоге компании представлен широкий выбор агрегатов и комплектующих отечественных и зарубежных брендов, которые используются в системах водоснабжения, пищевой и нефтехимической отрасли.
Специалисты ООО «Промтехфильтр» консультируют по вопросам, связанным с выбором торцевых уплотнений, причинами поломок насосных агрегатов, мерами предотвращения отказов. Чтобы купить устройство по выгодной цене, звоните по телефону +7 (495) 108 -14-10!