Principais causas comuns de mau funcionamento de selos mecânicos 1

A vedação mecânica é um dispositivo para evitar vazamento de fluido, composto de pelo menos um par de faces perpendiculares ao eixo de rotação sob a ação da pressão do fluido, a força elástica (ou força magnética) do mecanismo de compensação e a cooperação da vedação auxiliar para manter aderente e relativamente deslizante.

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A estrutura do selo mecânico é composta principalmente pelos seguintes elementos,

1. Anel estacionário (anel estacionário)

2. Anel rotativo (anel móvel)

3. elemento elástico

4. assento de mola

5. Parafuso de fixação

6. Anel rotativo anel de vedação auxiliar

7. Anel de vedação auxiliar anel estacionário

O pino anti-rotação é fixado na sobreposta para impedir que o anel estacionário gire.

O selo mecânico tem as vantagens de desempenho de vedação confiável, pequeno vazamento, longa vida útil, menos perda de energia e ampla faixa de aplicação. É amplamente utilizado em vários campos técnicos, especialmente nas condições de trabalho de alta velocidade, alta diferença de pressão e meios de processo caros, tóxicos e altamente corrosivos. Ao mesmo tempo, o selo mecânico é um dos elos mais fracos do equipamento.

A fim de prolongar sua vida útil, além de escolher o material do par de atrito certo e a extremidade certa enfrentar pressão específica, a instalação e manutenção corretas também podem desempenhar um papel importante.

Neste artigo, através da prática de manutenção diária, são analisadas as principais causas de falha e vazamento do selo mecânico. 

Análise de causa de falha e vazamento do selo mecânico

Existem vários tipos e modelos de vedantes mecânicos usados em equipamentos químicos, mas existem cinco pontos principais de vazamento:

① Vedação entre a luva e o eixo;

② Vedação entre o anel móvel e a luva do eixo;

③ Vedação entre anéis dinâmicos e estáticos;

④ Vedação entre o anel estacionário e a sede do anel estacionário;

⑤ Sele a vedação entre a tampa da extremidade e o corpo da bomba.

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Vazamento do selo mecânico causado pelo desgaste da face final do anel dinâmico e estático

Independentemente do tipo de vedação mecânica, a principal característica é que a face de vedação é perpendicular ao eixo rotativo, ou seja, a vedação axial fácil de vazar é alterada para a vedação final que não é fácil de vazar. Portanto, a principal forma de falha do selo mecânico é a falha de desgaste entre anéis estáticos e dinâmicos. Os pares de fricção final dos anéis dinâmico e estático são comprimidos principalmente pelo impulso da mola para evitar vazamentos. Quanto mais apertados os anéis dinâmico e estático, menor a probabilidade de vazamento, mas o atrito entre eles também aumenta. As superfícies de contato dos anéis dinâmico e estático desgastam-se rapidamente sob a ação de grande atrito e, finalmente, não vazam.

Vazamento mecânico do selo devido a condições instáveis do processo e instalação incorreta

A vibração causada por condições instáveis do processo e má instalação, e a desconexão instantânea da evacuação e vaporização do equipamento levarão ao dano do filme líquido entre os anéis dinâmico e estático do selo mecânico, o que tornará o selo mecânico “seco” sob a condição de nenhuma lubrificação. A temperatura do anel de vedação aumentará rapidamente, alguns dos quais queimarão diretamente, alguns dos quais serão resfriados bruscamente quando a bomba retornar ao estado normal de trabalho, formando choque térmico e fragmentação. O mau fluido de lavagem e as condições também causarão choque térmico, o que levará a rachaduras radiais no anel de vedação e aumentará a falha de desgaste dos anéis dinâmicos e estáticos. Ao mesmo tempo, quando a temperatura do anel de grafite exceder a temperatura de serviço, o cristal precipitará na superfície do anel de grafite e a carbonização ocorrerá perto do par de atrito com temperatura mais alta, e as partículas entrarão no par de atrito para fazer o anel dinâmico e estático se desgasta rapidamente.

A falha do anel de vedação do selo mecânico também é a principal causa de vazamento do selo

A montagem do anel de vedação dos anéis dinâmico e estático é torta; o acabamento da superfície do eixo ou da luva combinado com o anel de vedação não é suficiente ou o tamanho correspondente é muito pequeno; a reação física ou química entre o anel de vedação e o meio de vedação, corrosão, deformação, envelhecimento, etc. pode levar a vazamentos.

Vazamento do selo mecânico devido a montagem incorreta

Antes da montagem do selo mecânico, a limpeza dos componentes do selo mecânico não está limpa, os componentes estão machucados ou arranhados; a montagem não está no lugar; o conjunto da mola é inclinado, os parafusos de fixação não estão presos; o selo mecânico é danificado durante a desmontagem, etc., todas as razões para a falha precoce do selo mecânico.

Vazamento do selo mecânico causado por seleção inadequada e projeto do selo mecânico

Devido à diversidade de características do processo em instalações químicas, seleção inadequada do projeto do selo mecânico, relação de pressão pequena e grande da face da extremidade do selo ou grande retração do material do selo, é muito fácil causar falhas e vazamentos no selo mecânico.

Soluções

De acordo com a análise acima, as seguintes medidas e métodos de manutenção devem ser tomados para prolongar a vida útil do selo mecânico.

Ajuste de compressão da mola

Ajustar a quantidade de compressão da mola é ajustar a pressão específica da face final da vedação mecânica, que está relacionada aos importantes parâmetros de desempenho e vida útil da vedação, bem como o tipo estrutural de vedação, tamanho da mola e pressão média. Se a pressão específica da face final for muito grande, o par de atrito será danificado; se a pressão específica é muito pequena, é fácil vazar; portanto, o fabricante geralmente fornece uma faixa adequada, geralmente de 3-6 kg / cm2. O comprimento livre da mola a, a rigidez da mola K (a carga a suportar ao gerar a compressão da unidade) e a pressão específica especificada P são todos os parâmetros dados pelo fabricante. Quando a dimensão compactada é B, então p / (ab) = ke B = AP / K, que é a dimensão compactada da instalação da mola. Se o tamanho da mola após a instalação for muito grande, a espessura da almofada de ajuste pode ser aumentada entre o assento da mola e a mola. Se o tamanho for muito pequeno, a espessura da almofada de ajuste pode ser reduzida. A espessura da almofada de ajuste deve ser medida com um micrômetro.

Aperto do anel de vedação do anel móvel

É prejudicial e inútil que o anel de vedação do anel móvel esteja muito apertado. Primeiro, agravará o desgaste entre o anel de vedação e a luva do eixo e causará vazamento prematuro; segundo, aumentará a resistência do ajuste axial e do movimento do anel móvel, que não pode ser ajustado no tempo em que a condição de trabalho muda frequentemente; terceiro, a mola será facilmente danificada devido à fadiga excessiva; quarto, deforma o anel de vedação do anel móvel e afeta o efeito de vedação. Para garantir a propriedade flutuante do anel móvel, seu diâmetro interno é 0,5-1mm maior que o diâmetro do eixo, usado para compensar a vibração e a deflexão do eixo, mas a folga não deve ser muito grande, caso contrário, a vedação o anel do anel móvel será preso e o desempenho mecânico do selo mecânico será danificado. A estanqueidade do anel de vedação deve estar sujeita à pressão de uma mão após a aplicação do lubrificante.

Aperto do anel de vedação do anel estático

A vedação estática do anel está basicamente em um estado estático, e o efeito de vedação é melhor se for relativamente apertado, mas muito apertado levará a: primeiro, a vedação estática do anel será deformada excessivamente, o que afetará o efeito de vedação; segundo, o material do anel estático é principalmente grafite, que geralmente é frágil, e o estresse excessivo levará facilmente à fragmentação; terceiro, é difícil de instalar e desmontar, o que danificará facilmente o anel estático. Portanto, o diâmetro interno do anel estático é geralmente 1-2 mm maior que o diâmetro do eixo, e a estanqueidade do anel de vedação está sujeita à pressão de ambas as mãos após a aplicação do lubrificante. Se a mão puder ser pressionada suavemente, ela ficará muito solta; se a mão não puder ser pressionada com força, será muito apertada.

Substituição de vedação antiga e nova

Em termos relativos, o efeito de usar o novo selo mecânico é melhor que o antigo, mas quando a qualidade ou a seleção de material do novo selo mecânico não estiver correta, o erro no tamanho do acessório afetará o efeito de vedação. Em meios polimerizáveis e permeáveis profundos, se não houver desgaste excessivo no anel estático (quando a superfície de vedação estiver quebrada, caída, arranhada, com marcas de marca, desgaste por flash e excêntrico e os pontos riscados e com marca de marca penetram toda a face de vedação, é chamado desgaste excessivo), é melhor não substituí-lo. Como o anel estático permanece em estado estático por muito tempo na sede do anel estático, o polímero e as impurezas são depositados como um todo, o que desempenha um papel de vedação melhor.

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Revisão

Quando o selo mecânico vazar, não se apresse em desmontá-lo e repará-lo. Às vezes, o selo não pode ser danificado. Apenas ajuste a condição de trabalho ou ajuste a vedação corretamente pode eliminar o vazamento. Por exemplo, ajuste a quantidade de compressão da mola, elimine a vibração do equipamento em operação, remova a balança que faz com que a mola perca sua elasticidade e a balança nos pares de atrito de anéis dinâmicos e estáticos. Dessa forma, ele pode não apenas evitar o desperdício, mas também resolver problemas práticos. Ao mesmo tempo, pode verificar sua capacidade de julgamento de falhas e acumular experiência de manutenção para melhorar a qualidade da manutenção.

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