Vi vet att en mekanisk tätning ska fungera tills kolet slits ut, men vår erfarenhet visar att detta aldrig händer med den ursprungliga tätningen som levererades installerad i pumpen. Vi köper en dyr ny mekanisk tätning och den slits inte heller ut. Så var den nya tätningen ett slöseri med pengar?
Inte direkt. Här gör du något som verkar logiskt, du försöker lösa tätningsproblemet genom att köpa en annan tätning, men det är som att försöka få en bra lackering på en bil genom att köpa en bra färg.
Om du vill få ett bra lackjobb på en bil måste du göra fyra saker: Förbereda karossen (metallreparation, rostborttagning, slipning, maskering etc.); köpa ett bra märke av färg (all färg är inte likadan); applicera lacken korrekt (med exakt rätt mängd lufttryck, inga droppar eller rinningar och frekvent slipning mellan grund- och täckskikt); och ta hand om lacken efter att den har applicerats (förvara den tvättad, vaxad och förvarad i garaget).
mcneally-tätningar-2017
Om du gjorde de fyra sakerna korrekt, hur länge kan en lackering på en bil hålla? Självklart i åratal. Gå ut och titta på bilarna köra förbi så ser du bevis på människor som inte gör de fyra sakerna. Det är faktiskt så sällsynt att när vi ser en äldre bil som ser bra ut, stirrar vi på den.
Att uppnå ett bra liv för sälar innebär också fyra steg. De borde vara uppenbara, men låt oss titta på dem ändå.
Förbered pumpen för tätningen – det är karossen
Köp en bra tätning – den bra färgen
Montera tätningen korrekt – applicera färgen korrekt
Använd korrekt miljökontroll om det behövs (vilket det förmodligen är) – tvätta och vaxa även
Vi kommer att titta närmare på vart och ett av dessa ämnen och förhoppningsvis börja öka livslängden på våra mekaniska tätningar till den grad att de flesta av dem slits ut. Denna information avser centrifugalpumpar men kan även gälla nästan alla typer av roterande utrustning, inklusive blandare och omrörare.
Förbered pumpen för tätningen
För att förbereda bör du göra en uppriktning mellan pumpen och drivenheten med hjälp av en laserriktare. En "C"- eller "D"-ramadapter är ett ännu bättre val.
Därefter balanserar du dynamiskt den roterande enheten, vilket kan göras med de flesta vibrationsanalysutrustningar, men kontrollera med din leverantör om du inte har programmet. Du måste se till att axeln inte är böjd och att du roterar den mellan mittpunkterna.
Det är en bra idé att undvika axelhylsor, eftersom en solid axel är mindre benägen att böja sig och är mycket bättre för en mekanisk tätning, och försöka minska rörbelastningen där det är möjligt.
Använd en pump med "centrumlinje"-konstruktion om produkttemperaturen är högre än 100 °C, eftersom detta minskar vissa problem med rörspänningar vid pumpen. Använd även pumpar med ett lågt förhållande mellan axellängd och diameter. Detta är extremt viktigt för pumpar med intermittent drift.
Använd en överdimensionerad packbox, undvik koniska konstruktioner och ge tätningen gott om plats. Försök att få packboxens yta så vinkelrät mot axeln som möjligt, vilket kan göras med planeringsverktyg, och minska vibrationerna genom att använda tekniker du känner till.
Det är viktigt att du inte låter pumpen kavitera, eftersom tätningsytorna då kan öppnas och eventuellt skadas. Vattenslag kan också uppstå om strömmen går förlorad till pumpen medan den är igång, så vidta förebyggande åtgärder för att undvika dessa problem.
Det finns några saker som behöver kontrolleras när pumpen förbereds för tätningen, inklusive att pump-/motorpiedestalens massa är minst fem gånger massan på den hårdvara som sitter på den; att det finns tio rördiametrar mellan pumpens insug och den första kröken; och att bottenplattan är jämn och fogat på plats.
Håll det öppna impellern justerad för att minska vibrationer och problem med intern recirkulation, se till att lagren har rätt mängd smörjning och att vatten och fasta partiklar inte tränger in i lagerhålan. Du bör också byta ut fett- eller läpptätningarna mot labyrint- eller fronttätningar.
Se till att undvika utlopps-recirkulationsledningar som är anslutna till packboxen, i de flesta fall är sugrecirkulation bättre. Om pumpen har slitringar, se till att även kontrollera deras spelrum.
Det sista man bör göra när man förbereder pumpen är att se till att de våta delarna av pumpen är tillverkade av korrosionsbeständiga material, eftersom rengöringsmedel och lösningsmedel i ledningarna ibland orsakar problem som konstruktören aldrig förutsett.
Täta sedan av all luft som kan läcka in i pumpens sugsida och ta bort all luft som kan vara instängd i spiralhuset.
Köp en bra tätning
Använd hydrauliskt balanserade konstruktioner som tätar både tryck och vakuum, och om du ska använda en elastomer i tätningen, försök att använda en o-ring. Dessa är den bästa formen av många anledningar, men låt inte någon fjäderbelasta o-ringen, annars kommer den inte att böjas eller rulla som den ska.
Du bör också använda nötningsfria tätningskonstruktioner eftersom axelns nötning är en viktig orsak till för tidigt tätningshaveri.
Stationära tätningar (där fjädrarna inte roterar med axeln) är bättre än roterande tätningar (där fjädrarna roterar) för att täta flyktiga utsläpp och andra vätskor. Om tätningen har små fjädrar, håll dem borta från vätskan, annars kommer de lätt att täppas till. Det finns många tätningskonstruktioner som har denna icke-igensättande funktion.
En bred hård yta är utmärkt för den radiella rörelse vi ser i blandarapplikationer och de tätningar som är fysiskt placerade långt från lagren.
Du behöver också någon form av vibrationsdämpning för högtemperaturtätningar av metallbälgar eftersom de saknar den elastomer som normalt utför den funktionen.
Använd konstruktioner som håller tätningsvätskan vid tätningens ytterdiameter, annars kommer centrifugalkraften att kasta fasta partiklar in i de överlappande ytorna och begränsa deras rörelse när kolet slits. Du bör också använda ofyllda kol för tätningsytorna eftersom de är den bästa sorten och kostnaden inte är överdriven.
Se också till att du kan identifiera alla tätningsmaterial eftersom det är omöjligt att felsöka ett "mystiskt material".
Låt inte leverantören säga att hans material är patentskyddat, och om det är deras inställning, hitta en annan leverantör eller tillverkare, annars förtjänar du alla problem du kommer att få.
Försök att hålla elastomerer borta från tätningsytan. Elastomeren är den del av tätningen som är mest känslig för värme, och temperaturen är som högst vid ytorna.
Alla farliga eller dyra produkter bör också tätas med dubbla tätningar. Se till att den hydrauliska balansen är i båda riktningarna, annars riskerar du att en av sidorna kan öppnas vid en tryckomvändning eller ett trycksteg.
Slutligen, om konstruktionen har ett kolfiber som pressats in i en metallhållare, se till att kolfibern pressats och inte "krymptes in". Pressad kolfiber kommer att skjuvas för att anpassa sig till ojämnheter i metallhållaren, vilket hjälper till att hålla de överlappande ytorna plana.
Montera tätningen korrekt
Patrontätningar är den enda konstruktionen som är vettig om du vill justera impellern, och de är mycket enklare att installera eftersom du inte behöver skriva ut något eller göra några mätningar för att få rätt ytbelastning.
Patronens dubbla tätningar bör ha en inbyggd pumpring och du bör använda buffertvätska (lägre tryck) mellan tätningarna när det är möjligt för att undvika problem med produktutspädning.
Undvik alla typer av olja som buffertvätska på grund av oljans låga specifika värme och dåliga ledningsförmåga.
Håll tätningen så nära lagren som möjligt vid montering. Det finns vanligtvis utrymme att flytta ut tätningen ur packboxen och sedan använda packboxområdet som stödbussning för att stabilisera den roterande axeln.
Beroende på tillämpningen måste du avgöra om denna stödbussning måste bibehållas axiellt.
Delade tätningar är också vettiga i nästan alla applikationer som inte kräver dubbla tätningar eller tätning mot flyktiga utsläpp (läckage mätt i miljondelar).
Delade tätningar är den enda konstruktionen du bör använda på dubbeländade pumpar, annars måste du byta ut båda tätningarna när bara en tätning har gått sönder.
De gör det också möjligt att byta tätningar utan att behöva justera pumpens drivenhet.
Smörj inte tätningsytorna vid installationen och håll fasta partiklar borta från de överlappande ytorna. Om det finns en skyddande beläggning på tätningsytorna, se till att ta bort den före installationen.
Om det är en gummibälgtätning kräver de ett speciellt smörjmedel som gör att bälgen fastnar på axeln. Det är normalt en petroleumbaserad vätska, men du kan kontrollera med din leverantör för att vara säker. Gummibälgtätningar kräver också en axelfinish på högst 40 RMS, annars kommer gummit att ha svårt att fastna på axeln.
Slutligen, vid installation i en vertikal applikation, se till att ventilera packboxen vid tätningsytorna. Du kan behöva installera denna ventil om pumptillverkaren aldrig tillhandahöll en.
Många patrontätningar har en inbyggd ventil som du kan ansluta till pumpens sugkanal eller någon annan lågtryckspunkt i systemet.
Ta hand om tätningen
Det sista steget för att uppnå en god tätningslivslängd är att kontinuerligt ta hand om den. Tätningar föredrar att täta en sval, ren, smörjande vätska, och även om vi sällan har en sådan att täta, kanske du kan tillämpa en miljökontroll i packboxområdet för att omvandla din produkt till en sådan.
Om du använder en mantlad packbox, se till att manteln är ren. Kondensat eller ånga är de bästa vätskorna att cirkulera genom manteln.
Försök att installera en kolbussning i änden av packboxen som en termisk barriär som hjälper till att stabilisera packboxens temperatur.
Spolning är den ultimata miljökontrollen eftersom den orsakar utspädning av produkten, men om du använder rätt tätning behöver du inte spola så mycket. Fyra eller fem liter per timme (observera att jag sa timme inte minut) borde räcka för den typen av tätning.
Du bör också hålla vätskan i rörelse i packboxen för att förhindra värmeuppbyggnad. Sugrecirkulationen avlägsnar fasta ämnen som är tyngre än produkten du förseglar.
Eftersom det är det vanligaste slamtillståndet, använd sugrecirkulation som standard. Lär dig också var du inte ska använda det.
Med utloppsrecirkulation kan du höja trycket i packboxen för att förhindra att vätska förångas mellan de överlappande ytorna. Försök att inte rikta recirkulationsledningen mot de överlappande ytorna, det kan skada dem. Om du använder en metallbälg kan recirkulationsledningen fungera som en sandbläster och skära de tunna bälgplattorna.
Om produkten är för varm, kyl ner packboxområdet. Det är viktigt att komma ihåg att dessa miljökontroller ofta är viktigare när pumpen är stoppad eftersom blötläggningstemperaturer och kylning vid avstängning kan ändra packboxtemperaturen drastiskt, vilket kan orsaka att produkten ändrar tillstånd.
Farliga produkter behöver en API.-typ packbox om du väljer att inte använda dubbla tätningar. Katastrofbussningen som ingår i API.-konfigurationen skyddar tätningen från fysiska skador om du skulle förlora ett lager när pumpen är igång.
Se till att API-anslutningarna är korrekt gjorda. Det är enkelt att blanda ihop de fyra portarna och få in spol- eller recirkulationsledningen i kylporten.
Försök att inte få in för mycket ånga eller vatten genom kylanslutningen, annars kommer det att komma in i lagerhuset. Läckage från dräneringsanslutningen uppfattas ofta som ett tätningsfel av operatörer. Se till att de vet skillnaden.
Implementera dessa tätningstips
Gör någon någonsin alla dessa fyra saker? Tyvärr inte. Om vi gjorde det skulle 85 eller 90 procent av våra tätningar slitas ut, snarare än de tio eller 15 procent som gör det. Den för tidigt trasiga tätningen med gott om kolfiberyta kvar fortsätter att vara regeln.
Den vanligaste ursäkten vi hör för att förklara vår brist på god tätningslivslängd är att det aldrig finns tid att göra det rätt, följt av klichén "Men det finns alltid tid att fixa det". De flesta av oss gör ett eller två av de nödvändiga stegen och upplever en ökning av vår tätningslivslängd. Det är inget fel med en ökning av tätningarnas livslängd, men det är långt ifrån att slita ut tätningarna.
Tänk på det en stund. Om tätningen håller i ett år, hur stort kan problemet vara? Temperaturen får inte vara för hög eller trycket för hårt. Om det vore sant skulle det inte ta ett år innan tätningen går sönder. Produkten får inte vara för smutsig av samma anledning.
Vi upptäcker ofta att problemet är så enkelt som en tätningskonstruktion som sliter på axeln och orsakar läckage genom den skadade hylsan eller axeln. Andra gånger upptäcker vi att spolningen som används för att rengöra ledningarna en gång om året är boven i dramat, och ingen byter tätningsmaterialen för att återspegla detta hot mot tätningskomponenterna.
Publiceringstid: 25 augusti 2023