Inzicht in afdichtingsdefecten in roterende machines
Definitie: Wat zijn afdichtingsdefecten?
Afdichtingsdefecten zijn schade, slijtage of defecten in afdichtingscomponenten die lekkage van smeermiddel voorkomen en verontreinigingen uit roterende machines weren. Veelvoorkomende afdichtingstypen zijn lipafdichtingen (radiale asafdichtingen), mechanische vlakafdichtingen, labyrintafdichtingen en O-ringen. Afdichtingsdefecten uiten zich in olie- of vetlekkage, binnendringen van vuil en vocht, verhoogde wrijving en verhitting, en in sommige gevallen een bijdrage aan trillingen door wrijving of het creëren van instabiliteit.
Hoewel afdichtingen misschien kleine onderdelen lijken, kan een defect ernstige gevolgen hebben: verlies van smering leidt tot snel falen van lagers, binnendringen van verontreinigingen versnelt dragen, en in procesapparatuur (pompen) kan een falende afdichting leiden tot productverlies, verontreiniging van het milieu of veiligheidsrisico's.
Veelvoorkomende soorten afdichtingen en hun defecten
1. Lipafdichtingen (radiale asafdichtingen)
Elastische afdichtingen met flexibele lip in contact met de roterende as:
Veel voorkomende defecten
- Lipslijtage: Door wrijving slijt het lipmateriaal, waardoor uiteindelijk het afdichtingscontact verloren gaat
- Verharding: Door hitte of veroudering verhardt het elastomeer, waardoor de lip zijn flexibiliteit en aanpasbaarheid verliest.
- Kraken: Barsten in de lip door ouderdom, chemicaliën of overmatige asuitloop
- Lipscheuring: Schade door installatie, asdefecten of overmatige trillingen
- Verlies van kousenbandveer: Veer die lipcontact behoudt breekt of valt eraf
Symptomen
- Lekkage van olie of vet bij de uitlaatpunten van de as
- Verontreiniging binnendringen (zichtbaar vuil in het lagergebied)
- Lagertemperatuurstijging door verlies van smeermiddel
- Lagertrillingen nemen toe door verontreiniging
2. Mechanische afdichtingen
Gebruikt in pompen en hogedruktoepassingen:
Veel voorkomende defecten
- Gezichtsslijtage: Paringsgezichten slijten, waardoor lekkage toeneemt
- Gezichtsschade: Krassen, chips, thermische scheuren op afdichtingsvlakken
- O-ring defect: Secundaire afdichtingen verslechteren
- Veerbreuk: Veren die voor druk in het gezicht zorgen, breken of verzwakken
- Vercooksing/Afzettingen: Ophoping van materiaal verhindert goed contact met het gezicht
Symptomen
- Zichtbare lekkage bij afdichting
- Stoom- of dampemissie (bij het afdichten van hete vloeistoffen)
- Piepend geluid bij gezichtscontact
- Hoge afdichtingstemperatuur
- Trillingen door instabiliteit van het gezichtscontact
3. Labyrintzeehonden
Contactloze afdichtingen in turbines en compressoren:
Veel voorkomende defecten
- Tandslijtage: Labyrint tanden versleten of gebroken door wrijving
- Toename van de opruiming: Slijtage of thermische groei vergroot de speling, waardoor de afdichtingseffectiviteit afneemt
- Wrijven: Contact door overmatige trillingen of beweging van de schacht beschadigt de tanden
- Stortingen: Koolstof- of kalkaanslag die de speling beïnvloedt
Symptomen
- Verhoogde lekkage (meetbare stroming of drukverlies)
- Efficiëntievermindering (interne lekkage)
- Trillingen door wrijving (kan een trigger zijn stoomwerveling (in sommige gevallen)
- Sporen van contact (slijtageplekken, verkleuring door hitte)
4. O-ringen en statische afdichtingen
- Compressieset: Blijvende vervorming door aanhoudende compressie
- Chemische aanval: Incompatibele vloeistoffen die elastomeer afbreken
- Extrusie: O-ring onder druk uit de groef gedrukt
- Thermische schade: Veroudering door hitte, verharding, barsten
Oorzaken van afdichtingsfalen
Normale slijtage
- Contactafdichtingen hebben een beperkte levensduur vanwege wrijvingsslijtage
- Typische levensduur van de lipafdichting: 5.000-20.000 bedrijfsuren
- Levensduur mechanische afdichting: 10.000-50.000 uur, afhankelijk van de toepassing
- De slijtagesnelheid is afhankelijk van het asoppervlak, de snelheid en de smering
Installatieschade
- Afdichtlip doorgesneden of beschadigd tijdens installatie
- Zegel zit niet goed in de behuizing
- Oppervlaktedefecten van de as scheuren de afdichtingslip
- Verontreiniging tijdens montage
Bedrijfsomstandigheden
- Overmatige as-afwijking: Excentriciteit of trillingen van de as die de afdichtingscapaciteit overschrijden
- Hoge temperatuur: Afbrekende elastische materialen
- Chemische onverenigbaarheid: Procesvloeistoffen tasten afdichtingsmaterialen aan
- Schurende omgeving: Deeltjes beschadigen afdichtingsvlakken
- Drooglopen: Verlies van smering naar de afdichting, wat snelle slijtage veroorzaakt
Mechanische problemen
- Overmatige trillingen door onevenwicht of verkeerde uitlijning
- Schachtdefecten (krassen, krassen) beschadigende afdichtingslippen
- Lagerfalen waardoor overmatige asbeweging mogelijk is
- Thermische groei beïnvloedt de pasvorm van de afdichting
Detectie van afdichtingsdefecten
Visuele indicatoren
- Lekkage: Olie, vet of procesvloeistof zichtbaar op de afdichtingslocatie
- Kleuring: Verkleuring rond de afdichting door lekkage
- Druppelen: Actieve lekpoeling onder apparatuur
- Verneveling: Fijne nevel door lekkage van hogedrukafdichting
Operationele indicatoren
- Verlies van smeermiddel: Regelmatig olie of vet toevoegen
- Besmetting: Vuil of vocht in smeermiddelmonsters
- Lagerproblemen: Voortijdige slijtage van het lager door verontreiniging of verlies van smeermiddel
- Temperatuurstijging: Lagerverwarming door onvoldoende smering
Trillingseffecten
- Afdichtingswrijvingen kunnen trillingen veroorzaken die door wrijving worden veroorzaakt
- Hoogfrequente componenten van afdichtingscontact
- In ernstige gevallen kan er sprake zijn van subsynchrone trillingen door instabiliteit van de afdichting
- Secundaire effecten: trillingen van het lager door verontreiniging of verlies van smeermiddel
Gevolgen van het falen van de afdichting
Onmiddellijke effecten
- Verlies van smeermiddel waardoor frequente aanvulling noodzakelijk is
- Verontreiniging die binnendringt, tast het resterende smeermiddel aan
- Productverlies of vrijkomen in het milieu (procesafdichtingen)
- Veiligheidsrisico's door gladde vloeren of het vrijkomen van giftige stoffen
Secundaire schade
- Lagerstoring: Onvoldoende smering of verontreiniging vernielt lagers
- Versnelde slijtage: Schurende verontreiniging versnelt alle slijtage
- Corrosie: Binnendringend vocht veroorzaakt roest en corrosie
- Koppelingsschade: Smeermiddelspray verontreinigt elastische koppelingselementen
Preventie en onderhoud
Juiste selectie
- Selecteer het afdichtingstype dat geschikt is voor de toepassing (druk, temperatuur, snelheid, chemische compatibiliteit)
- Gebruik de juiste afdichtingsmaat en -specificatie
- Houd rekening met de vereisten voor de oppervlakteafwerking van de schacht (meestal < 0,8 µm Ra voor lipafdichtingen)
- Pas het elastomeer aan op de vloeistof en temperatuur (Nitril, Viton, PTFE, enz.)
Installatiepraktijken
- Maak alle oppervlakken schoon voor de installatie
- Gebruik het juiste installatiegereedschap (afdichtingsschroevendraaiers, geen hamers)
- Smeer de afdichtingslippen vóór de installatie
- Bescherm de afdichtingslip bij het schuiven over de as (gebruik montagehuls)
- Controleer of de afdichting haaks is en goed vastzit
Bedrijfspraktijken
- Goed onderhouden evenwicht en uitlijning (verminderen van asbeweging en trillingen)
- Controleer de bedrijfstemperaturen binnen de afdichtingsklasse
- Zorg voor voldoende smering bij de afdichting
- Voorkom dat het afdichtingsgebied wordt verontreinigd met onverenigbare materialen
Preventieve vervanging
- Vervang afdichtingen tijdens gepland onderhoud (wacht niet tot er een storing optreedt)
- Typische vervangingsintervallen: 2-5 jaar of volgens de aanbeveling van de fabrikant
- Vervang altijd de afdichtingen bij het openen van lagerhuizen
- Houd afdichtingssets in uw reserveonderdelenvoorraad
Speciale overwegingen
Apparatuur met hoge trillingen
- Overmatige asbeweging beschadigt snel de afdichtingen
- De grondoorzaken van trillingen moeten worden aangepakt om een aanvaardbare levensduur van de afdichting te bereiken
- Overweeg zware of veerbelaste afdichtingen voor toepassingen met veel trillingen
Extreme omgevingen
- Hoge temperatuur: Gebruik hogetemperatuurelastomeren of mechanische afdichtingen
- Schuurmiddel: Beschermende schachtbussen, expellerafdichtingen om deeltjes buiten te sluiten
- Bijtend: Chemisch bestendige materialen, gecoate oppervlakken
- Vacuüm: Speciale afdichtingen met lage uitgassing
Problemen met afdichtingen oplossen
Voortijdige afdichtingsbreuk
Onderzoeksgebieden:
- Controleer de oppervlakteconditie van de as (ruwheid, krassen, corrosie)
- Controleer de as-afwijking (overmatige afwijking zorgt ervoor dat de afdichtingen snel kapot gaan)
- Meet trillingsniveaus (hoge trillingen verkorten de levensduur van de afdichting)
- Controleer de bedrijfstemperatuur binnen de afdichtingsclassificatie
- Controleer op chemische incompatibiliteit
- Onderzoek installatiepraktijken
- Controleer het juiste type en de juiste maat afdichting voor de toepassing
Aanhoudende lekkage
Mogelijke oorzaken en oplossingen:
- Schade aan de schacht: Groef versleten in de as op de plaats van de afdichting → as repareren of reparatiebus gebruiken
- Overmatige uitloop: Excentriciteit van de as → corrigeer de slingering of gebruik een afdichting met een hogere capaciteit
- Verkeerde afdichtingsoriëntatie: Afdichting achterstevoren gemonteerd → correct opnieuw monteren
- Afdichtlip beschadigd: Installatieschade → vervangen en juiste techniek gebruiken
- Onjuiste druk: Druk overschrijdt de afdichtingsclassificatie → gebruik een afdichting met drukclassificatie of verlaag de druk
Problemen met trillingen in verband met afdichtingen
Wrijving en instabiliteit afdichten
- Contactafdichtingen kunnen stick-slip-wrijving veroorzaken
- Kan bijdragen aan laagfrequente trillingen of gebabbel
- Drooglopende afdichtingen zijn bijzonder gevoelig voor wrijvingstrillingen
- Contactloze afdichtingen (labyrint) kunnen aerodynamische instabiliteiten veroorzaken
Zeehondenwrijven
- Overmatige asbeweging veroorzaakt hard contact tussen de afdichting en de as
- Genereert hitte, beschadigt snel de afdichting
- Kan creëren thermische boog van asymmetrische verwarming
- Kan trillingen en geluid met hoge frequentie veroorzaken
Impact op de betrouwbaarheid van machines
Integriteit van het smeersysteem
- Afdichtingen vormen een kritische grens in het smeersysteem
- Een falende afdichting leidt tot verlies van smeermiddel en binnendringen van verontreinigingen
- Resulteert in snelle lagerverslechtering
- Kan leiden tot een volledige machinestoring
Milieubescherming
- Afdichtingen voorkomen lekkage van procesvloeistoffen (pompen, compressoren)
- Falen kan leiden tot milieuverontreiniging
- Veiligheidsproblemen met giftige of ontvlambare materialen
- Problemen met naleving van regelgeving
Moderne afdichtingstechnologieën
Geavanceerde ontwerpen
- Multi-lip afdichtingen: Meerdere afdichtingslippen voor redundantie
- Expellerafdichtingen: Centrifugale werking sluit verontreinigingen uit
- Magnetische zegels: Magnetische vloeistof verzegeld door magnetisch veld
- Droge gasafdichtingen: Contactloze afdichtingen voor hogesnelheidscompressoren
- Patroonafdichtingen: Voorgemonteerde units vereenvoudigen de installatie
Conditiebewaking
- Systemen voor het detecteren van afdichtingslekken
- Bewaking van de spoelvloeistofstroom (mechanische afdichtingen)
- Temperatuurbewaking op de afdichtingslocatie
- Trillingsbewaking voor het detecteren van problemen met afdichtingen
Afdichtingsdefecten worden vaak over het hoofd gezien in vergelijking met lager- of rotorproblemen, maar hebben een cruciale impact op de betrouwbaarheid van machines. De juiste afdichtingskeuze, installatie en preventieve vervanging, gecombineerd met het aanpakken van de onderliggende oorzaken van vroegtijdig falen (trillingen, slingering, vervuiling), zorgen ervoor dat afdichtingen hun essentiële functies van smering en vervuilingsisolatie gedurende hun gehele levensduur vervullen.
Categorieën:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 