{"id":1438,"date":"2025-03-18T14:55:38","date_gmt":"2025-03-18T06:55:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.tflequip.com\/?p=1438"},"modified":"2025-03-18T14:55:38","modified_gmt":"2025-03-18T06:55:38","slug":"what-are-the-reasons-for-failure-and-leakage-of-centrifugal-pump-mechanical-seal","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tflequip.com\/it\/what-are-the-reasons-for-failure-and-leakage-of-centrifugal-pump-mechanical-seal\/","title":{"rendered":"Quali sono le cause di guasti e perdite della tenuta meccanica delle pompe centrifughe?"},"content":{"rendered":"<p>Le pompe centrifughe sono fondamentalmente sigillate da tenute meccaniche, mentre le pompe magnetiche sono sigillate da manicotti di isolamento a tenuta statica. Esistono molti tipi di tenute meccaniche per le pompe centrifughe e i modelli variano, ma i punti di perdita principali sono cinque: la tenuta tra il manicotto e l'albero; la tenuta tra l'anello dinamico e il manicotto; la tenuta tra l'anello dinamico e quello statico; la tenuta tra l'anello statico e la sede dell'anello statico; la tenuta tra il coperchio di tenuta e il corpo della pompa. \u00c8 molto problematico che la tenuta della pompa si guasti e perda. Che si tratti di una pompa centrifuga o di una pompa magnetica, la perdita di liquido \u00e8 un fattore importante che causa incidenti nella produzione. Di seguito vengono illustrate l'analisi e la soluzione del problema delle perdite causate dal malfunzionamento della tenuta.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-1439\" title=\"1120\" src=\"https:\/\/www.tflequip.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/1120-300x225.jpg\" alt=\"1120\" width=\"300\" height=\"225\" srcset=\"https:\/\/www.tflequip.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/1120-300x225.jpg 300w, https:\/\/www.tflequip.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/1120-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/www.tflequip.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/1120-768x576.jpg 768w, https:\/\/www.tflequip.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/1120-16x12.jpg 16w, https:\/\/www.tflequip.com\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/1120.jpg 1080w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p><strong>1. Perdite durante il test<\/strong><\/p>\n<p>Dopo che la tenuta meccanica della pompa \u00e8 stata testata staticamente, la forza centrifuga generata dalla rotazione ad alta velocit\u00e0 durante il funzionamento sopprime la perdita del fluido. Pertanto, dopo aver escluso il guasto delle tenute dell'albero e del coperchio terminale, la perdita della tenuta meccanica durante il test \u00e8 fondamentalmente causata dal danneggiamento delle coppie di attrito dinamico e statico dell'anello.<\/p>\n<p>I principali fattori che causano il cedimento della tenuta della coppia di attrito sono:<\/p>\n<p>(1) Durante il funzionamento, a causa di fenomeni anomali come il vuoto e la cavitazione, si genera una grande forza assiale che causa la separazione della superficie di contatto degli anelli dinamici e statici;<br \/>\n(2) Quando si installa la tenuta meccanica, la quantit\u00e0 di compressione \u00e8 eccessiva, con conseguente grave usura e graffi sulla superficie terminale della coppia di attrito;<br \/>\n(3) La tenuta dell'anello dinamico \u00e8 troppo stretta e la molla non \u00e8 in grado di regolare la quantit\u00e0 di fluttuazione assiale dell'anello dinamico;<\/p>\n<p>(4) La tenuta dell'anello statico \u00e8 troppo allentata. Quando l'anello dinamico fluttua assialmente, l'anello statico si separa dalla sede dell'anello statico;<br \/>\n(5) Nel fluido di lavoro sono presenti sostanze granulari che entrano nella coppia di attrito durante il funzionamento. Rilevare le facce dinamiche e statiche della tenuta ad anello;<br \/>\n(6) La scelta del progetto \u00e8 sbagliata, la pressione del lato terminale della tenuta \u00e8 troppo bassa o il materiale di tenuta ha un forte ritiro a freddo. Il fenomeno di cui sopra si verifica spesso durante il funzionamento di prova. A volte pu\u00f2 essere eliminato regolando correttamente la sede dell'anello statico, ma nella maggior parte dei casi deve essere smontato e sostituito.<\/p>\n<p><strong>2. Perdite durante la prova statica di installazione<\/strong><\/p>\n<p>Dopo l'installazione e il debug della tenuta meccanica, \u00e8 generalmente necessario eseguire un test statico per osservare le perdite. Se la perdita \u00e8 piccola, si tratta per lo pi\u00f9 di un problema dell'anello dinamico o della tenuta statica; se la perdita \u00e8 grande, indica che c'\u00e8 un problema tra le coppie di attrito dell'anello dinamico e statico. Sulla base dell'osservazione preliminare della perdita e del giudizio sulla posizione della perdita, ruotare manualmente la ruota per osservare. Se la perdita non subisce variazioni evidenti, il problema riguarda le tenute ad anello statiche e dinamiche; se la perdita subisce variazioni significative durante la rotazione, si pu\u00f2 stabilire che il problema riguarda le coppie di anelli di attrito dinamici e statici; se il mezzo di perdita viene spruzzato lungo la direzione assiale, il problema riguarda per lo pi\u00f9 la tenuta ad anello dinamica, mentre se il mezzo di perdita viene spruzzato tutt'intorno o fuoriesce dal foro di raffreddamento dell'acqua, il problema riguarda per lo pi\u00f9 la tenuta ad anello statica. Inoltre, i canali di perdita possono esistere anche contemporaneamente, ma in genere si distinguono in primari e secondari. Se si osserva con attenzione e si conosce bene la struttura, si \u00e8 in grado di formulare un giudizio corretto.<\/p>\n<p><strong>3. Guasto causato dalla perdita del film di lubrificazione su entrambe le superfici di tenuta.<\/strong><\/p>\n<p>(1) A causa dell'esistenza del carico di tenuta sulla faccia terminale, la pompa viene avviata in assenza di liquido nella camera di tenuta, causando un attrito a secco;<\/p>\n<p>(2) Il fluido \u00e8 inferiore alla pressione del vapore saturo, causando l'intermittenza del film liquido della faccia terminale e la perdita di lubrificazione;<\/p>\n<p>(3) Se il fluido \u00e8 un prodotto volatile, quando si verifica un'incrostazione o un'ostruzione nel sistema di raffreddamento della tenuta meccanica, la pressione di vapore saturo del fluido aumenta a causa dell'attrito delle facce e del calore generato dall'elemento rotante che agita il liquido, causando anche una pressione del fluido inferiore alla sua pressione di vapore saturo.<\/p>\n<p><strong>4. Guasto della tenuta meccanica causato dalla corrosione<\/strong><\/p>\n<p>(1) Pitting e penetrazione uniforme della superficie di tenuta.<br \/>\n(2) A causa della saldatura dell'anello in carburo di tungsteno e della sede in acciaio inox, la sede in acciaio inox \u00e8 soggetta a corrosione intergranulare durante l'uso;<br \/>\n(3) I soffietti metallici saldati, le molle, ecc. sono soggetti a rottura sotto l'azione combinata di sollecitazioni e corrosione media.<\/p>\n<p><strong>5. Guasto della guarnizione dovuto all'usura della superficie di tenuta<\/strong><\/p>\n<p>(1) Il grado di equilibrio \u03b2 della tenuta meccanica influisce anche sull'usura della tenuta. In generale, il grado di equilibrio \u03b2=75% \u00e8 appropriato. Quando \u03b2 \u00e8 inferiore a 75%, sebbene l'usura si riduca, le perdite aumentano e aumenta la possibilit\u00e0 di apertura della superficie di tenuta. Per le tenute meccaniche ad alto carico (alto valore PV), a causa dell'elevato calore di attrito della faccia terminale, \u03b2 \u00e8 generalmente compreso tra 65% e 70%. Per gli idrocarburi a bassa ebollizione, poich\u00e9 la temperatura \u00e8 pi\u00f9 sensibile alla gassificazione del fluido, per ridurre l'influenza del calore di attrito, \u03b2 \u00e8 preferibilmente compreso tra 80% e 85%.<\/p>\n<p>(2) La scarsa resistenza all'usura, l'elevato coefficiente di attrito e l'eccessiva pressione sulla superficie terminale (compresa la pressione della molla) della coppia di attrito riducono la durata della tenuta meccanica. Per i materiali comunemente utilizzati, l'ordine di resistenza all'usura \u00e8: carburo di silicio-grafite di carbonio, carburo-grafite di carbonio cementata, ceramica-grafite di carbonio, ceramica-grafite di carbonio spruzzata, ceramica-grafite di nitruro di silicio, acciaio ad alta velocit\u00e0-grafite di carbonio e carburo-grafite di carbonio cementata con rivestimento.<\/p>\n<p>(3) Nel caso di fluidi contenenti particelle solide, l'ingresso di particelle solide nella superficie di tenuta \u00e8 la causa principale del fallimento della tenuta. Le particelle solide che entrano nella faccia terminale della coppia di attrito agiscono come abrasivi, causando una grave usura e il cedimento della tenuta. Uno spazio ragionevole tra la superficie di tenuta, l'equilibrio della tenuta meccanica e l'intermittenza del film liquido sulla superficie di tenuta sono le cause principali dell'apertura della superficie di tenuta e dell'ingresso di particelle solide.<\/p>\n<p><strong>6. Perdite di tenuta meccanica causate da errori di installazione, funzionamento o dall'apparecchiatura stessa.<\/strong><\/p>\n<p>(1) Perdita della tenuta meccanica causata da una cattiva installazione. Si manifesta principalmente nei seguenti aspetti:<\/p>\n<p>1) La superficie di contatto degli anelli dinamici e statici \u00e8 irregolare, e durante l'installazione si sono ammaccati o danneggiati;<\/p>\n<p>2) Le guarnizioni ad anello dinamiche e statiche sono di dimensioni errate, danneggiate o non pressate a fondo;<\/p>\n<p>3) Sulla superficie degli anelli dinamici e statici sono presenti oggetti estranei;<\/p>\n<p>4) Le guarnizioni a V degli anelli dinamici e statici sono installate in direzione opposta, oppure i bordi sono invertiti durante l'installazione;<\/p>\n<p>5) Si verificano perdite sul manicotto, la guarnizione non \u00e8 installata o la forza di pressione \u00e8 insufficiente;<\/p>\n<p>6) La forza della molla non \u00e8 uniforme, la singola molla non \u00e8 verticale e le lunghezze delle molle multiple sono diverse;<\/p>\n<p>7) L'estremit\u00e0 della cavit\u00e0 della tenuta non \u00e8 sufficientemente verticale rispetto all'albero;<\/p>\n<p>8) Ci sono punti di corrosione nella parte attiva della guarnizione sul manicotto.<\/p>\n<p>(2) Le principali cause di perdita della tenuta meccanica durante il funzionamento dell'apparecchiatura sono:<\/p>\n<p>1) Il movimento assiale della girante della pompa supera lo standard, l'albero vibra periodicamente, il funzionamento del processo \u00e8 instabile e la pressione nella camera di tenuta cambia frequentemente, causando perdite periodiche della tenuta;<\/p>\n<p>2) La coppia di frizione \u00e8 danneggiata o deformata e non riesce a scorrere, causando perdite;<\/p>\n<p>3) Scelta errata dei materiali degli anelli di tenuta, rigonfiamento e perdita di elasticit\u00e0;<\/p>\n<p>4) La molla grande non \u00e8 nella direzione giusta;<\/p>\n<p>5) La vibrazione dell'apparecchiatura \u00e8 eccessiva durante il funzionamento;<\/p>\n<p>6) Tra gli anelli dinamici e statici e il manicotto dell'albero si formano delle incrostazioni che causano la perdita di elasticit\u00e0 della molla e non riescono a compensare l'usura della superficie di tenuta;<\/p>\n<p>7) L'anello di tenuta \u00e8 incrinato, ecc.<\/p>\n<p>(3) La pompa perde quando viene riavviata dopo essere stata ferma per un certo periodo di tempo. Ci\u00f2 \u00e8 dovuto principalmente alla solidificazione e alla cristallizzazione del fluido in prossimit\u00e0 della coppia di attrito, alla presenza di incrostazioni sulla coppia di attrito e alla corrosione e al blocco della molla, con conseguente perdita di elasticit\u00e0.<\/p>\n<p><strong>7. Guasto della tenuta meccanica per effetto delle alte temperature<\/strong><\/p>\n<p>1. La cricca termica \u00e8 un fenomeno comune di guasto delle pompe dell'olio ad alta temperatura, come le pompe per i residui di olio, le pompe per l'olio di riciclo e le pompe atmosferiche e per il fondo della torre del vuoto. Le cricche radiali compaiono sulla superficie dell'anello a causa dell'attrito secco, dell'interruzione improvvisa dell'acqua di raffreddamento, dell'ingresso di impurit\u00e0 nella superficie di tenuta e del vuoto.<\/p>\n<p>2. La carbonizzazione della grafite \u00e8 una delle ragioni principali del fallimento della tenuta quando si utilizzano anelli in grafite e carbonio. Durante l'uso, se l'anello di grafite supera la temperatura consentita (generalmente -105 ~ 250 \u00b0C), la resina precipita sulla sua superficie e la resina vicino alla superficie di attrito si carbonizza. In presenza di un legante, questo schiumer\u00e0 e si ammorbidir\u00e0, aumentando la perdita della superficie di tenuta e causando il fallimento della tenuta;<\/p>\n<p>3. Le guarnizioni ausiliarie (come la gomma fluorurata, l'EPDM e la gomma integrale) invecchiano, si incrinano, si induriscono e perdono rapidamente elasticit\u00e0 dopo aver superato la temperatura consentita. La grafite flessibile attualmente utilizzata ha una buona resistenza alle alte temperature e alla corrosione, ma la sua resilienza \u00e8 scarsa. Inoltre, si incrina facilmente e si danneggia facilmente durante l'installazione.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Centrifugal pumps are basically sealed by mechanical seals, while magnetic pumps are sealed by static seal isolation sleeves. 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