ポンプシール故障と漏れはポンプのダウンタイムの最も一般的な理由の 1 つであり、さまざまな要因によって引き起こされる可能性があります。ポンプシールの漏れや故障を回避するには、問題を理解し、障害を特定し、将来のシールによってポンプにさらなる損傷やメンテナンスコストが発生しないようにすることが重要です。ここでは、ポンプシールが故障する主な理由と、それらを回避するために何ができるかを見ていきます。
ポンプメカニカルシールポンプの最も重要なコンポーネントです。シールはポンプで送られた流体の漏れを防ぎ、潜在的な汚染物質の侵入を防ぎます。
これらは、石油とガス、発電、上下水、食品と飲料などの産業でさまざまな液体を移動するために使用されます。このように広く使用されているため、漏洩を特定し、今後の防止を図ることが不可欠です。
すべてのポンプシールから漏れがあることを認識してください。シール面上に流体膜を維持するために必要です。シールの目的は漏れを制御することです。ただし、制御されていない過剰な漏れは、すぐに修正しないとポンプに重大な損傷を与える可能性があります。
シールの故障の原因が取り付けミス、設計ミス、磨耗、汚染、コンポーネントの故障、または缶とは関係のないエラーのいずれであるかにかかわらず、タイムリーに問題を診断し、新たな修理が必要か、それとも新たな設置が必要かを判断することが不可欠です。
最も一般的なタイプのポンプシールの故障の原因を理解し、いくつかの簡単なヒント、ガイダンス、および計画を立てることで、将来の漏れを回避することがはるかに簡単になります。ポンプシールの故障の最も一般的な理由のリストは次のとおりです。
インストールエラー
ポンプシールの故障を診断するときは、通常、初期始動プロセスとシールの取り付けを最初にチェックする必要があります。これはシール不良の最も一般的な原因です。適切な工具を使用しなかったり、シールに損傷がある場合、またはシールが正しい方向に取り付けられていない場合、ポンプはすぐに損傷します。
ポンプシールを正しく取り付けないと、エラストマーの損傷など、さまざまな故障が発生する可能性があります。ポンプシールは繊細で平らな面のため、ほんの少しの汚れ、油、指紋でも面の位置がずれる可能性があります。面の位置が揃っていない場合、過剰な漏れがポンプのシールに浸透します。ボルト、潤滑、サポートシステム構成などのシールのより大きなコンポーネントもチェックされていない場合、シールは取り付け直後から適切に動作しない可能性があります。
シールが不適切に取り付けられる最も一般的な原因は次のとおりです。
・止めネジの締め忘れ
• シール面の損傷
• 配管接続を誤って使用する
• グランドボルトが均等に締められていない
ポンプを始動する前に認識されない場合、取り付けエラーによりモーターがトリップしたり、シャフトがねじれたりして、軌道運動や内部部品の接触が発生する可能性があります。これにより、最終的にはシールが破損し、ベアリングの寿命が短くなります。
間違った印鑑の選択
シールの設計および取り付けプロセスにおける知識の不足もシールの故障の一般的な原因であるため、正しいシールを選択することが重要です。ポンプに適切なシールを選択する際には、次のような多くの要素を考慮する必要があります。
• 操作条件
• 非プロセス活動
• クリーニング
• 蒸し
• 酸
• コースティックフラッシュ
• 設計外の逸脱の可能性
シールの材質はポンプ内の流体と適合する必要があり、そうでないとシールが劣化して流体漏れを超える損傷を引き起こす可能性があります。一例として、熱水用のシールを選択することが挙げられます。87°C を超える水はシール面を潤滑したり冷却したりすることができないため、正しいエラストマー材料と動作パラメータを備えたシールを選択することが重要です。不適切なシールが使用され、ポンプのシールが損傷すると、2 つのシール面の間の摩擦が増大し、シールの破損が発生します。
ポンプシールを選択する際、シールの化学的不適合性は見落とされがちです。液体がシールと適合しない場合、ゴム製シール、ガスケット、インペラ、ポンプ ケーシング、ディフューザーに亀裂、膨張、収縮、または劣化が生じる可能性があります。ポンプ内の作動油を切り替える際には、シールの交換が必要になることがよくあります。ポンプの液体によっては、故障を避けるために新しい特殊素材で作られたシールが必要になる場合があります。すべての流体およびポンプの設計には独自の要件があります。間違ったシールを選択すると、特定のアプリケーションに問題が発生し、損傷が発生する可能性があります。
空運転
空運転は、ポンプが流体なしで動作するときに発生します。ポンプ内の内部部品は冷却と潤滑のために汲み上げられた液体に依存しており、十分な潤滑が行われないまま摩擦が増大すると、その結果生じる熱によりシールの破損が発生します。空運転の故障のほとんどは、メンテナンス後にポンプが液体で完全に満たされていることを確認せずにポンプを再起動することによって発生します。
ポンプが空運転し、熱がシールの許容範囲を超えて上昇すると、ポンプ シールに不可逆的な損傷が生じる可能性があります。シールが焼けたり溶けたりして、流体が漏れる可能性があります。わずか数秒の空運転により、シールに熱亀裂や膨れが発生し、ポンプ シャフト シールの漏れにつながる可能性があります。
極端な例では、メカニカル シールが熱衝撃を受けると、30 秒以内に破損する可能性があります。このような特定の種類の損傷を防ぐには、ポンプのシールを確認してください。シールが空運転されている場合、シール面は白くなります。
振動
ポンプは本質的に動き、振動します。ただし、ポンプのバランスが適切に取れていない場合、機械の振動が増加して損傷を受ける可能性があります。ポンプの振動は、不適切な位置合わせや、ポンプの最高効率点 (BEP) の左または右に寄りすぎたポンプの操作によっても発生する可能性があります。振動が大きすぎると、シャフトの軸方向および半径方向の遊びが大きくなり、不正確な位置合わせが発生し、シールからの流体漏れが増加します。
振動は過剰な潤滑によって発生することもあります。メカニカルシールはシール面間の潤滑剤の薄膜に依存しており、振動が多すぎるとこの潤滑層の形成が妨げられます。浚渫ポンプなど、ポンプが過酷な条件で動作する必要がある場合、使用されるシールは平均を超える軸方向および半径方向の遊びに対応できる必要があります。ポンプの BEP を特定し、ポンプがその BEP よりも大きくも小さくもないことを確認することも重要です。これにより、シールの漏れ以外にもさまざまな種類の損傷が発生する可能性があります。
ベアリングの摩耗
ポンプのシャフトが回転すると、摩擦によりベアリングが摩耗します。ベアリングが摩耗するとシャフトが振れ、有害な振動が発生します。その結果についてはすでに説明しました。
シールの寿命が続くと、自然に摩耗が発生する可能性があります。シールは時間の経過とともに自然に摩耗しますが、汚れによって摩耗が早まり、寿命が短くなることがよくあります。この汚染は、シールサポートシステム内またはポンプ内部で発生する可能性があります。液体によっては、ポンプシールからの汚染物質の侵入を防ぐのに優れているものもあります。他にシールの摩耗の原因がない場合は、シールの寿命を延ばすために液体を交換することを検討してください。同様に、高品質のベアリングは負荷圧力によって変形する可能性が低いため、実際の汚染を引き起こす可能性のある金属間の接触の種類を減らすことが重要です。
投稿日時: 2023 年 3 月 17 日