Разумевање недостатака заптивача код ротирајућих машина
Дефиниција: Шта су дефекти заптивача?
Дефекти заптивача су оштећења, хабање или кварови заптивних компоненти које спречавају цурење мазива и искључују загађиваче из ротирајућих машина. Уобичајене врсте заптивача укључују усне заптивке (радијалне заптивке вратила), механичке заптивке, лавиринтске заптивке и О-прстенове. Дефекти заптивача се манифестују као цурење уља или масти, продор прљавштине и влаге, повећано трење и загревање, а у неким случајевима и допринос... вибрација трљањем или стварањем нестабилности.
Иако заптивке могу изгледати као мање важне компоненте, њихов квар има озбиљне последице: губитак подмазивања доводи до брзог квара лежајева, убрзава се продирање контаминације носити, а у процесној опреми (пумпама), квар заптивача може довести до губитка производа, контаминације животне средине или безбедносних опасности.
Уобичајене врсте заптивача и њихови недостаци
1. Заптивке за усне (радијалне заптивке вратила)
Еластомерне заптивке са флексибилном усном која додирује ротирајуће вратило:
Уобичајени недостаци
- Ношење усана: Трење троши материјал усне, на крају губећи контакт заптивања
- Каљење: Топлота или старење стврдњавају еластомер, усна губи флексибилност и прилагодљивост
- Пуцање: Пукотине на уснама од старости, хемикалија или прекомерне одступање вратила
- Цепање усана: Оштећења од инсталације, дефекти вратила или прекомерне вибрације
- Губитак подвезице за пролеће: Опруга која одржава контакт усана пуца или отпада
Симптоми
- Цурење уља или масти на излазним тачкама вратила
- Улаз контаминације (прљавштина видљива у подручју лежаја)
- Повећање температуре лежаја због губитка мазива
- Повећање вибрација лежаја због контаминације
2. Механичке заптивке за лице
Користи се у пумпама и применама високог притиска:
Уобичајени недостаци
- Ношење за лице: Хабање спојених површина, повећање цурења
- Оштећење лица: Огреботине, крхотине, термичке пукотине на заптивним површинама
- Квар О-прстена: Секундарни заптивци се погоршавају
- Квар опруге: Опруге које пружају притисак на чело пуцају или слабе
- Коксовање/Наслаге: Накупљање материјала спречава правилан контакт са лицем
Симптоми
- Видљиво цурење на заптивци
- Емисија паре или испарења (ако се заптују вруће течности)
- Цвиљење од контакта са лицем
- Висока температура заптивача
- Вибрације услед нестабилности контакта са лицем
3. Лавиринтски печати
Бесконтактне заптивке у турбинама и компресорима:
Уобичајени недостаци
- Трошење зуба: Лавиринтски зуби истрошени или поломљени од трења
- Повећање клиренса: Хабање или термички раст повећавају зазор, смањујући ефикасност заптивања
- Трљања: Контакт услед прекомерних вибрација или кретања вратила оштећује зубе
- Депозити: Накупљање угљеника или каменца утиче на зазоре
Симптоми
- Повећано цурење (мерљиви проток или губитак притиска)
- Смањење ефикасности (унутрашње цурење)
- Вибрације од трљања (могу изазвати парни вртлог у неким случајевима)
- Докази контакта (трагови хабања, промена боје од топлоте)
4. О-прстенови и статичке заптивке
- Комплетан распоред компресије: Трајна деформација услед континуиране компресије
- Хемијски напад: Некомпатибилне течности које разграђују еластомер
- Екструзија: О-прстен исцеђен из жлеба под притиском
- Термичка оштећења: Старење од топлоте, очвршћавање, пуцање
Узроци квара заптивача
Нормално хабање
- Контактне заптивке имају ограничен век трајања због хабања трењем
- Типичан век трајања заптивке: 5.000-20.000 радних сати
- Век трајања механичког заптивача: 10.000-50.000 сати у зависности од примене
- Брзина хабања зависи од површине вратила, брзине, подмазивања
Оштећење инсталације
- Заптивна ивица је пресечена или оштећена током инсталације
- Заптивка није правилно постављена у кућиште
- Дефекти површине вратила, кидање заптивне усне
- Контаминација током монтаже
Услови рада
- Прекомерно одступање вратила: Ексцентричност вратила или вибрације које прелазе капацитет заптивања
- Висока температура: Деградација еластомерних материјала
- Хемијска некомпатибилност: Процесне течности које нападају материјале заптивача
- Абразивно окружење: Честице оштећују површине заптивача
- Суви рад: Губитак подмазивања заптивке узрокује брзо хабање
Механички проблеми
- Прекомерне вибрације од неравнотежа или неусклађеност
- Дефекти вратила (огреботине, оштећења) оштећење заптивних усана
- Квар лежаја који омогућава прекомерно кретање вратила
- Термички раст који утиче на приањање заптивача
Детекција дефеката заптивача
Визуелни индикатори
- Цурење: Уље, маст или процесна течност видљиви на месту заптивања
- Бојење: Промена боје око заптивача услед цурења
- Капање: Активно накупљање цурења испод опреме
- Замагљивање: Фино прскање од цурења заптивача под високим притиском
Оперативни индикатори
- Губитак мазива: Честа потреба за додавањем уља или масти
- Контаминација: Прљавштина или влага у узорцима мазива
- Проблеми са лежајевима: Прерано хабање лежајева због контаминације или губитка мазива
- Пораст температуре: Загревање лежајева због недовољног подмазивања
Ефекти вибрација
- Трљање заптивки може створити вибрације изазване трењем
- Високофреквентне компоненте од контакта заптивача
- У тешким случајевима, субсинхроне вибрације због нестабилности заптивача
- Секундарни ефекти: вибрације лежаја због контаминације или губитка подмазивања
Последице квара заптивача
Тренутни ефекти
- Губитак мазива који захтева често допуњавање
- Улазак контаминације која разграђује преостало мазиво
- Губитак производа или испуштање у животну средину (процесни заптивачи)
- Безбедносне опасности од клизавих подова или ослобађања токсичних материја
Секундарна штета
- Квар лежаја: Неадекватно подмазивање или контаминација уништавају лежајеве
- Убрзано хабање: Абразивна контаминација убрзава сва хабања
- Корозија: Улазак влаге изазива рђу и корозију
- Оштећење спојнице: Спреј за мазиво контаминира еластомерне спојне елементе
Превенција и одржавање
Правилан избор
- Изаберите тип заптивача који одговара примени (притисак, температура, брзина, хемијска компатибилност)
- Користите исправну величину и спецификацију заптивача
- Размотрите захтеве за завршну обраду површине вратила (обично < 0,8 µm Ra за заптивке са уснама)
- Ускладите еластомер са флуидом и температуром (нитрил, витон, PTFE, итд.)
Праксе инсталације
- Очистите све површине пре инсталације
- Користите одговарајуће алате за монтажу (одвијаче за заптивке, не чекиће)
- Подмажите заптивне усне пре уградње
- Заштитите заптивну усну приликом клизања преко вратила (користите монтажну чауру)
- Проверите правоугаоност заптивача и правилно постављање
Оперативне праксе
- Одржавајте добро равнотежа и поравнање (смањити кретање и вибрације вратила)
- Контролишите радне температуре унутар номиналне вредности заптивача
- Обезбедите адекватно подмазивање које допире до заптивача
- Избегавајте контаминацију подручја заптивача некомпатибилним материјалима
Превентивна замена
- Замените заптивке током планираног одржавања (не чекајте квар)
- Типични интервали замене: 2-5 година или према препоруци произвођача
- Увек замените заптивке приликом отварања кућишта лежајева
- Држите комплете заптивача у инвентару резервних делова
Посебна разматрања
Опрема са високим вибрацијама
- Прекомерно кретање вратила брзо оштећује заптивке
- Мора се решити узрок вибрација како би се постигао прихватљив век трајања заптивача
- Размотрите заптивке велике снаге или опружне заптивке за примене са високим вибрацијама
Екстремна окружења
- Висока температура: Користите еластомере високих температура или механичке заптивке
- Абразив: Заштитне чауре вратила, заптивке избацивача за искључивање честица
- Корозивно: Материјали отпорни на хемијске утицаје, премазане површине
- Вакуум: Специјални заптивци са ниским испуштањем гасова
Решавање проблема са заптивачем
Превремени отказ заптивача
Области истраживања:
- Проверите стање површине вратила (храпавост, огреботине, корозија)
- Проверите одступање вратила (прекомерно одступање брзо уништава заптивке)
- Мерење нивоа вибрација (високе вибрације смањују век трајања заптивача)
- Проверите радну температуру унутар номиналне вредности заптивача
- Проверите хемијску некомпатибилност
- Испитајте праксе инсталације
- Проверите исправан тип и величину заптивача за примену
Упорно цурење
Могући узроци и решења:
- Оштећење вратила: Истрошен жлеб на вратилу на месту заптивача → поправите вратило или користите чауру за поправку
- Прекомерно трчање: Ексцентричност вратила → исправити одступање или користити заптивку већег капацитета
- Погрешна оријентација заптивача: Заптивка постављена обрнуто → правилно вратите на место
- Оштећена усна заптивке: Оштећење при инсталацији → замените и користите одговарајућу технику
- Нетачан притисак: Притисак прелази номиналну вредност заптивача → користите заптивач са номиналним притиском или смањите притисак
Проблеми са вибрацијама повезаним са заптивачем
Трење и нестабилност заптивача
- Контактне заптивке могу створити трење и клизање
- Може допринети вибрацијама или брбљању ниских фреквенција
- Заптивке за рад на суво, посебно склоне вибрацијама трења
- Бесконтактне заптивке (лавиринт) могу створити аеродинамичке нестабилности
Трљање печата
- Прекомерно кретање вратила узрокује тврд контакт између заптивке и вратила
- Генерише топлоту, брзо оштећује заптивач
- Може да креира термални лук од асиметричног грејања
- Може произвести вибрације и буку високе фреквенције
Утицај на поузданост машине
Интегритет система за подмазивање
- Заптивке су критична граница система подмазивања
- Квар заптивача доводи до губитка мазива и уласка контаминације
- Резултат је брзо кварење лежајева
- Може каскадно довести до потпуног квара машине
Заштита животне средине
- Заптивке спречавају цурење процесних течности (пумпе, компресори)
- Неуспех може проузроковати загађење животне средине
- Безбедносне забринутости са токсичним или запаљивим материјалима
- Проблеми са усклађеношћу са прописима
Модерне технологије заптивача
Напредни дизајни
- Вишеструке заптивке: Вишеструке заптивне усне за редундантност
- Заптивке за избацивање: Центрифугално дејство искључује загађиваче
- Магнетни заптивке: Магнетна течност запечаћена магнетним пољем
- Суви гасови заптивци: Бесконтактне заптивке за компресоре велике брзине
- Кертриџ заптивке: Унапред склопљене јединице поједностављују инсталацију
Праћење стања
- Системи за детекцију цурења заптивача
- Праћење протока течности за испирање (механичке заптивке)
- Праћење температуре на локацији заптивача
- Праћење вибрација открива проблеме везане за заптивач
Дефекти заптивача, иако се често занемарују у поређењу са проблемима са лежајевима или ротором, имају критичан утицај на поузданост машина. Правилан избор заптивача, уградња и превентивна замена, у комбинацији са решавањем основних узрока превременог квара (вибрације, истрошеност, контаминација), осигуравају да заптивачи обављају своје основне функције задржавања подмазивања и спречавања контаминације током целог свог пројектованог века трајања.
Categories: РечникДијагностика вибрација
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 