Förstå tätningsdefekter i roterande maskiner
Definition: Vad är tätningsdefekter?
Tätningsdefekter är skador, slitage eller fel i tätningskomponenter som förhindrar smörjmedelsläckage och utesluter föroreningar från roterande maskiner. Vanliga tätningstyper inkluderar läpptätningar (radielltätningar), mekaniska facetätningar, labyrinttätningar och O-ringar. Tätningsdefekter manifesterar sig som olje- eller fettläckage, inträngning av smuts och fukt, ökad friktion och uppvärmning, och i vissa fall bidrag till vibration genom att gnugga eller skapa instabilitet.
Även om tätningar kan verka som små komponenter, har deras fel allvarliga konsekvenser: förlust av smörjning leder till snabba lagerhaveri, och föroreningar tränger in snabbare. bära, och i processutrustning (pumpar), kan tätningsfel leda till produktförlust, miljöförorening eller säkerhetsrisker.
Vanliga tätningstyper och deras defekter
1. Läpptätningar (radiella axeltätningar)
Elastomeriska tätningar med flexibel läpp som kontaktar den roterande axeln:
Vanliga defekter
- Läppslitage: Friktion sliter på läppmaterialet och förlorar så småningom tätningskontakten
- Härdning: Värme eller åldring hårdnar elastomeren, läppen förlorar flexibilitet och formbarhet
- Krackning: Sprickor i läppen på grund av ålder, kemikalier eller överdriven axelkast
- Läpprivningar: Skador från installation, axeldefekter eller kraftig vibration
- Strumpebandsfjäderförlust: Fjädern som håller läppkontakten går sönder eller faller av
Symtom
- Olje- eller fettläckage vid axelutgångar
- Kontamineringsinträde (smuts synlig i lagerområdet)
- Ökning av lagertemperaturen på grund av smörjmedelsförlust
- Ökning av lagervibrationer från föroreningar
2. Mekaniska ansiktstätningar
Används i pumpar och högtrycksapplikationer:
Vanliga defekter
- Ansiktskläder: Anslutningsytor slits, vilket ökar läckaget
- Ansiktsskada: Repor, flisor, termiska sprickor på tätningsytor
- O-ringsfel: Sekundära tätningar försämras
- Fjäderfel: Fjädrar som ger yttryck går sönder eller försvagas
- Koksning/avlagringar: Materialuppbyggnad som förhindrar korrekt kontakt med ansiktet
Symtom
- Synligt läckage vid tätning
- Ånga- eller ångutsläpp (vid tätning av heta vätskor)
- Skrikande ljud från ansiktskontakt
- Hög tätningstemperatur
- Vibrationer från instabilitet i ansiktet
3. Labyrinttätningar
Kontaktfria tätningar i turbiner och kompressorer:
Vanliga defekter
- Tandslitage: Labyrinttänder slitna eller trasiga från skav
- Ökning av försäljningsutrymme: Slitage eller termisk tillväxt ökar spelrummet och minskar tätningseffektiviteten
- Gnuggningar: Kontakt från kraftig vibration eller skaftrörelse skadar tänderna
- Insättningar: Kol- eller kalkavlagringar som påverkar avståndet
Symtom
- Ökat läckage (mätbart flöde eller tryckförlust)
- Effektivitetsminskning (internt läckage)
- Vibrationer från skav (kan utlösa ångvirvel i vissa fall)
- Bevis på kontakt (slitagemärken, missfärgning av värme)
4. O-ringar och statiska tätningar
- Kompressionsset: Permanent deformation från ihållande kompression
- Kemisk attack: Inkompatibla vätskor som bryter ner elastomer
- Extrudering: O-ringen klämdes ut ur spåret under tryck
- Termisk skada: Värmeåldring, härdning, sprickbildning
Orsaker till tätningsfel
Normalt slitage
- Kontakttätningar har begränsad livslängd på grund av friktionsslitage
- Typisk livslängd för läpptätning: 5 000–20 000 driftstimmar
- Livslängd för mekanisk tätning: 10 000–50 000 timmar beroende på tillämpning
- Slitagehastigheten beror på axelyta, hastighet, smörjning
Installationsskador
- Tätningsläppen skuren eller skadad under installationen
- Tätningen sitter inte ordentligt i huset
- Defekter i axelytan som sliter ut tätningsläppen
- Kontaminering under montering
Driftsförhållanden
- För mycket axelkast: Axelns excentricitet eller vibrationer som överstiger tätningskapaciteten
- Hög temperatur: Nedbrytande elastomera material
- Kemisk inkompatibilitet: Processvätskor som angriper tätningsmaterial
- Slitande miljö: Partiklar som skadar tätningsytor
- Torrkörning: Förlust av smörjning till tätningen orsakar snabbt slitage
Mekaniska problem
- Överdriven vibration från obalans eller feljustering
- Axeldefekter (repor, repor) skadar tätningsläppar
- Lagerfel som möjliggör överdriven axelrörelse
- Termisk tillväxt som påverkar tätningspassformen
Detektion av tätningsdefekter
Visuella indikatorer
- Läckage: Olja, fett eller processvätska syns vid tätningsplatsen
- Färgning: Missfärgning runt tätningen från läckage
- Droppande: Aktiv läckageansamling under utrustningen
- Dimning: Fin spray från läckage av högtryckstätning
Operativa indikatorer
- Smörjmedelsförlust: Ofta behov av att tillsätta olja eller fett
- Förorening: Smuts eller fukt i smörjmedelsprover
- Lagerproblem: För tidigt lagerslitage på grund av kontaminering eller smörjmedelsförlust
- Temperaturökning: Uppvärmning av lager på grund av otillräcklig smörjning
Vibrationseffekter
- Tätningsgnidningar kan skapa friktionsinducerad vibration
- Högfrekventa komponenter från tätningskontakt
- I svåra fall, subsynkron vibration från tätningsinstabilitet
- Sekundära effekter: lagervibrationer från föroreningar eller smörjförlust
Konsekvenser av tätningsfel
Omedelbara effekter
- Smörjmedelsförlust som kräver frekvent påfyllning
- Kontaminering som tränger in och bryter ner kvarvarande smörjmedel
- Produktförlust eller miljöutsläpp (processtätningar)
- Säkerhetsrisker från hala golv eller utsläpp av giftiga ämnen
Sekundär skada
- Lagerfel: Otillräcklig smörjning eller förorening förstör lager
- Accelererat slitage: Slitande föroreningar accelererar allt slitage
- Korrosion: Fuktintrång orsakar rost och korrosion
- Kopplingsskada: Smörjmedelsspray förorenar elastomera kopplingselement
Förebyggande och underhåll
Rätt val
- Välj lämplig tätningstyp för applikationen (tryck, temperatur, hastighet, kemisk kompatibilitet)
- Använd rätt tätningsstorlek och specifikation
- Beakta kraven på axelns ytfinish (vanligtvis < 0,8 µm Ra för läpptätningar)
- Anpassa elastomer till vätska och temperatur (nitril, viton, PTFE, etc.)
Installationsrutiner
- Rengör alla ytor före installation
- Använd lämpliga installationsverktyg (tätningsmejslar, inte hammare)
- Smörj tätningsläpparna före installation
- Skydda tätningsläppen när den skjuts över axeln (använd monteringshylsa)
- Kontrollera tätningens vinkelräthet och korrekt placering
Driftspraxis
- Håll goda balans och uppriktning (minska axelrörelser och vibrationer)
- Kontrollera driftstemperaturerna inom tätningsklassificeringen
- Säkerställ att tillräcklig smörjning når tätningen
- Undvik att kontaminera tätningsområdet med inkompatibla material
Förebyggande ersättning
- Byt ut tätningar under planerat underhåll (vänta inte på fel)
- Typiska utbytesintervaller: 2–5 år eller enligt tillverkarens rekommendation
- Byt alltid tätningar när du öppnar lagerhus
- Förvara tätningssatser i reservdelslagret
Särskilda överväganden
Högvibrationsutrustning
- Överdriven axelrörelse skadar tätningarna snabbt
- Måste åtgärda de bakomliggande orsakerna till vibrationer för att uppnå acceptabel tätningslivslängd
- Överväg kraftiga eller fjäderbelastade tätningar för applikationer med höga vibrationer.
Extrema miljöer
- Hög temperatur: Använd högtemperaturelastomerer eller mekaniska tätningar
- Slipmedel: Skyddande axelhylsor, utdrivartätningar för att utesluta partiklar
- Frätande: Kemikalieresistenta material, belagda ytor
- Vakuum: Speciella tätningar med låg gasavgivning
Felsökning av tätningsproblem
För tidigt tätningsfel
Utredningsområden:
- Kontrollera axelns ytbeskaffenhet (ojämnheter, repor, korrosion)
- Kontrollera axelkast (för mycket kast dödar tätningarna snabbt)
- Mät vibrationsnivåer (hög vibration minskar tätningens livslängd)
- Verifiera driftstemperaturen inom tätningsklassificeringen
- Kontrollera kemisk inkompatibilitet
- Granska installationspraxis
- Verifiera rätt tätningstyp och storlek för applikationen
Ihållande läckage
Möjliga orsaker och lösningar:
- Skada på axeln: Spåret är slitet i axeln vid tätningsplatsen → reparera axeln eller använd reparationshylsa
- Överdriven utmattning: Axelns excentricitet → korrigera kast eller använd en tätning med högre kapacitet
- Felaktig tätningsorientering: Tätningen monterad bakvänt → sätt tillbaka den korrekt
- Tätningsläpp skadad: Installationsskador → byt ut och använd rätt teknik
- Felaktigt tryck: Tryck som överstiger tätningsklassificeringen → använd tryckklassad tätning eller minska trycket
Tätningsrelaterade vibrationsproblem
Tätningsfriktion och instabilitet
- Kontakttätningar kan skapa stick-slip-friktion
- Kan bidra till lågfrekventa vibrationer eller skakande ljud
- Torrkörningstätningar särskilt känsliga för friktionsvibrationer
- Kontaktfria tätningar (labyrint) kan skapa aerodynamisk instabilitet
Tätningsgnidning
- Överdriven axelrörelse orsakar hård kontakt mellan tätning och axel
- Genererar värme, skadar tätningen snabbt
- Kan skapa termisk rosett från asymmetrisk uppvärmning
- Kan producera högfrekventa vibrationer och buller
Påverkan på maskinens tillförlitlighet
Smörjsystemets integritet
- Tätningar är en kritisk gräns i smörjsystemet
- Tätningsfel leder till förlust av smörjmedel och inträngande föroreningar
- Resulterar i snabb lagerförsämring
- Kan kaskadliknande leda till fullständigt maskinfel
Miljöskydd
- Tätningar förhindrar läckage av processvätska (pumpar, kompressorer)
- Fel kan orsaka miljöföroreningar
- Säkerhetsproblem med giftiga eller brandfarliga material
- Problem med regelefterlevnad
Moderna tätningsteknologier
Avancerade designer
- Flerläppstätningar: Flera tätningsläppar för redundans
- Expellertätningar: Centrifugalverkan utesluter föroreningar
- Magnetiska tätningar: Magnetisk vätska förseglad av magnetfält
- Torra gastätningar: Beröringsfria tätningar för höghastighetskompressorer
- Patrontätningar: Förmonterade enheter förenklar installationen
Tillståndsövervakning
- System för detektering av läckage i tätningar
- Övervakning av spolvätskeflöde (mekaniska tätningar)
- Temperaturövervakning vid tätningsplatsen
- Vibrationsövervakning som upptäcker tätningsrelaterade problem
Tätningsdefekter, även om de ofta förbises jämfört med lager- eller rotorproblem, har avgörande inverkan på maskinernas tillförlitlighet. Korrekt val, installation och förebyggande utbyte av tätningar i kombination med att åtgärda bakomliggande orsaker till förtida fel (vibrationer, kast, kontaminering) säkerställer att tätningarna utför sina viktiga funktioner för att bibehålla smörjning och utesluta kontaminering under hela sin livslängd.
Kategorier:
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 