Išcentriniai siurbliai iš esmės sandarinami mechaniniais sandarikliais, o magnetiniai siurbliai sandarinami statinėmis sandarinimo izoliacinėmis movomis. Išcentrinių siurblių mechaninių sandariklių tipų yra daug, o jų modeliai skiriasi, tačiau yra penkios pagrindinės nuotėkio vietos: sandariklis tarp įvorės ir veleno; sandariklis tarp dinaminio žiedo ir įvorės; sandariklis tarp dinaminio ir statinio žiedų; sandariklis tarp statinio žiedo ir statinio žiedo lizdo; sandariklis tarp sandarinimo galinio dangtelio ir siurblio korpuso. Siurblio sandariklio gedimas ir nuotėkis kelia daug rūpesčių. Nesvarbu, ar tai būtų išcentrinis, ar magnetinis siurblys, skysčio nuotėkis yra svarbus veiksnys, sukeliantis nelaimingus atsitikimus gamyboje. Toliau pateikiama sandariklio gedimo sukelto nuotėkio problemos analizė ir sprendimas.
1. Nuotėkis bandymo metu
Atlikus siurblio mechaninio sandariklio statinį bandymą, išcentrinė jėga, atsirandanti dėl didelio sukimosi greičio eksploatacijos metu, slopina terpės nuotėkį. Todėl, atmetus veleno ir galinio dangčio sandariklių gedimą, mechaninio sandariklio nuotėkį bandymo metu iš esmės lemia dinaminės ir statinės žiedų trinties porų pažeidimai.
Pagrindiniai veiksniai, lemiantys frikcinės poros sandariklio gedimą, yra šie:
(1) Eksploatacijos metu dėl neįprastų reiškinių, tokių kaip vakuumavimas ir kavitacija, atsiranda didelė ašinė jėga, dėl kurios atsiskiria dinaminio ir statinio žiedų kontaktinis paviršius;
(2) Montuojant mechaninį sandariklį, suspaudimo kiekis yra per didelis, todėl trinties poros galinis paviršius smarkiai nusidėvi ir susibraižo;
(3) Dinaminio žiedo sandariklis yra per sandarus, o spyruoklė negali reguliuoti dinaminio žiedo ašinio plūdrumo;
(4) Statinis žiedinis sandariklis yra per laisvas. Kai dinaminis žiedas plūduriuoja ašine kryptimi, statinis žiedas atsiskiria nuo statinio žiedo lizdo;
(5) Darbinėje terpėje yra granuliuotų medžiagų, kurios darbo metu patenka į trinties porą. Aptikti dinaminio ir statinio žiedinio sandariklio galinius paviršius;
(6) Konstrukcija parinkta neteisingai, sandariklio galinio paviršiaus slėgis yra per mažas arba sandarinimo medžiaga labai susitraukia šaltuoju būdu. Minėtas reiškinys dažnai pasitaiko bandomosios eksploatacijos metu. Kartais jį galima pašalinti tinkamai sureguliuojant statinio žiedo lizdą, tačiau daugumą jų reikia išardyti ir pakeisti.
2. Nuotėkis atliekant montavimo statinį bandymą
Sumontavus ir suderinus mechaninį sandariklį, paprastai reikia atlikti statinį bandymą, kad būtų galima stebėti nuotėkį. Jei nuotėkis mažas, tai dažniausiai yra dinaminio žiedo arba statinio žiedo sandariklio problema; jei nuotėkis didelis, tai rodo, kad yra dinaminio ir statinio žiedo trinties poros problema. Remdamiesi išankstiniu nuotėkio stebėjimu ir nuotėkio vietos nustatymu, rankiniu būdu sukite ratuką ir stebėkite. Jei nėra akivaizdžių nuotėkio pokyčių, problema susijusi su statinio ir dinaminio žiedo sandarikliais; jei sukant nuotėkis smarkiai keičiasi, galima nustatyti, kad problema susijusi su dinaminio ir statinio žiedo trinties poromis; jei nuotėkio terpė purškiama išilgai ašinės krypties, daugiausia problemų kyla dėl dinaminio žiedo sandariklio, o jei nuotėkio terpė purškiama aplinkui arba teka iš vandens aušinimo angos, dažniausiai sutrinka statinio žiedo sandariklis. Be to, nuotėkio kanalai gali egzistuoti ir vienu metu, tačiau paprastai yra pirminis ir antrinis skirtumas. Jeigu atidžiai stebite ir esate susipažinę su konstrukcija, galėsite priimti teisingą sprendimą.
3. Gedimas dėl tepimo plėvelės praradimo ant abiejų sandarinimo galinių paviršių
(1) Dėl galinio sandariklio apkrovos siurblys paleidžiamas, kai sandarinimo kameroje nėra skysčio, todėl atsiranda sausa trintis;
(2) terpės slėgis yra mažesnis už sočiųjų garų slėgį, todėl galinio paviršiaus skysčio plėvelė blyksteli ir praranda tepimą;
(3) Jei terpė yra lakus produktas, kai mechaninio sandariklio aušinimo sistemoje susidaro apnašų arba užsikimšimas, dėl galinių paviršių trinties ir besisukančio elemento, maišančio skystį, skleidžiamos šilumos padidėja terpės sočiųjų garų slėgis, todėl terpės slėgis taip pat yra mažesnis už jos sočiųjų garų slėgį.
4. Mechaninio sandariklio gedimas dėl korozijos
(1) Įdubimas ir tolygus sandarinimo paviršiaus įsiskverbimas.
(2) Dėl volframo karbido žiedo ir nerūdijančio plieno lizdo suvirinimo nerūdijančio plieno lizdas naudojimo metu gali būti paveiktas tarpkristalinės korozijos;
(3) Suvirinti metaliniai silfonai, spyruoklės ir kt. gali įtrūkti veikiant bendram įtempių ir vidutinės korozijos poveikiui.
5. Sandariklio gedimas dėl sandariklio galinio paviršiaus nusidėvėjimo
(1) Mechaninio sandariklio pusiausvyros laipsnis β taip pat turi įtakos sandariklio nusidėvėjimui. Paprastai balanso laipsnis β=75% yra tinkamas. Kai β<75%, nors nusidėvėjimas sumažėja, padidėja nuotėkis ir padidėja sandariklio paviršiaus atsivėrimo galimybė. Didelės apkrovos (didelės PV vertės) mechaniniams sandarikliams dėl didelės galinio paviršiaus trinties šilumos β paprastai yra 65%-70%. Mažai verdančių angliavandenilių terpių atveju, kadangi temperatūra yra jautresnė terpės dujinimui, siekiant sumažinti trinties šilumos įtaką, pageidautina, kad β būtų nuo 80% iki 85%.
(2) Dėl prasto atsparumo dilimui, didelio trinties koeficiento ir per didelio trinties poros galinio paviršiaus spaudimo (įskaitant spyruoklės spaudimą) sutrumpėja mechaninio sandariklio tarnavimo laikas. Dažniausiai naudojamų medžiagų atsparumo dilimui eiliškumas yra toks: silicio karbido ir anglies grafitas, cementuotas karbido ir anglies grafitas, keramikos ir anglies grafitas, purškiamas keramikos ir anglies grafitas, silicio nitrido keramika ir anglies grafitas, greitapjovis plienas ir anglies grafitas, plakiruotasis cementuotas karbido ir anglies grafitas.
(3) Kietųjų dalelių turinčiose terpėse kietųjų dalelių patekimas į sandarinimo paviršių yra pagrindinė sandarinimo gedimo priežastis. Kietosios dalelės, patekusios į trinties poros galinį paviršių, veikia kaip abrazyvai, todėl smarkiai dėvisi ir sugenda sandariklis. Pagrįstas tarpas tarp sandarinamojo paviršiaus, mechaninio sandariklio pusiausvyra ir skysčio plėvelės mirgėjimas ant sandarinamojo galinio paviršiaus yra pagrindinės priežastys, dėl kurių galinis paviršius atsidaro ir į jį patenka kietųjų dalelių.
6. Mechaninio sandariklio nuotėkis, atsiradęs dėl montavimo, eksploatavimo ar pačios įrangos klaidų
(1) Mechaninio sandariklio nuotėkis dėl netinkamo montavimo. Jis dažniausiai pasireiškia šiais aspektais:
1) Dinaminių ir statinių žiedų kontaktinis paviršius yra nelygus, o montuojant jie yra sutrenkti arba pažeisti;
2) dinaminiai ir statiniai žiediniai sandarikliai yra netinkamo dydžio, pažeisti arba nesandariai prispausti;
3) ant dinaminių ir statinių žiedų paviršiaus yra pašalinių objektų;
4) Dinaminių ir statinių žiedų V formos sandarikliai montuojami priešinga kryptimi arba montuojant kraštai sukeičiami vietomis;
5) Prie įvorės yra nuotėkis, sandariklis neįdėtas arba spaudimo jėga nepakankama;
6) Spyruoklės jėga nevienoda, viena spyruoklė nėra vertikali, o kelių spyruoklių ilgiai skirtingi;
7) sandariklio ertmės galinis paviršius nėra pakankamai vertikalus veleno atžvilgiu;
8) Aktyviojoje sandariklio dalyje, esančioje ant įvorės, yra korozijos židinių.
(2) Pagrindinės mechaninio sandariklio nesandarumo eksploatuojant įrangą priežastys yra šios:
1) Siurblio sparnuotės ašinis judesys viršija standartą, velenas periodiškai vibruoja, procesas vyksta nestabiliai, slėgis sandarinimo kameroje dažnai keičiasi, todėl periodiškai atsiranda sandariklio nuotėkis;
2) Trinties pora yra pažeista arba deformuota ir negali įeiti, todėl atsiranda nuotėkis;
3) Netinkamai parinktos sandarinimo žiedų medžiagos, išbrinkimas ir elastingumo praradimas;
4) Didelė spyruoklė nėra nukreipta tinkama kryptimi;
5) Įrangos vibracija eksploatacijos metu yra per didelė;
6) tarp dinaminių ir statinių žiedų bei veleno įvorės susidaro nuosėdų, todėl spyruoklė praranda elastingumą ir negali kompensuoti sandarinamojo paviršiaus nusidėvėjimo;
7) Įtrūkęs sandarinimo žiedas ir pan.
(3) Siurblys nesandarus, kai jis vėl paleidžiamas po to, kai buvo kurį laiką sustabdytas. Taip dažniausiai atsitinka dėl terpės sukietėjimo ir kristalizacijos šalia trinties poros, ant trinties poros esančių apnašų ir spyruoklės korozijos bei užsikimšimo, dėl kurių prarandamas elastingumas.
7. Mechaninio sandariklio gedimas dėl aukštos temperatūros poveikio
1. Terminis įtrūkimas yra dažnas aukštos temperatūros alyvos siurblių, tokių kaip alyvos likučių siurbliai, perdirbamos alyvos siurbliai, atmosferos ir vakuuminio bokšto dugno siurbliai, gedimo reiškinys. Radialiniai įtrūkimai žiedo paviršiuje atsiranda dėl sausos trinties, staigaus aušinimo vandens nutraukimo, į sandarinimo paviršių patenkančių priemaišų ir vakuumavimo.
2. Grafito karbonizacija yra viena iš pagrindinių sandarinimo gedimo priežasčių, kai naudojami anglies-grafito žiedai. Naudojimo metu, jei grafito žiedas viršija leistiną temperatūrą (paprastai -105 ~ 250 °C), jo paviršiuje nusėda derva, o prie trinties paviršiaus esanti derva karbonizuojasi. Kai yra rišiklio, jis putoja ir minkštėja, todėl padidėja sandarinamojo paviršiaus nesandarumas ir atsiranda sandariklio gedimas;
3. Pagalbiniai sandarikliai (pvz., fluorokaučiukas, EPDM ir visa guma), viršijus leistiną temperatūrą, greitai sensta, įtrūksta, sukietėja ir praranda elastingumą. Šiuo metu naudojamas lankstusis grafitas pasižymi geru atsparumu aukštai temperatūrai ir korozijai, tačiau jo elastingumas yra menkas. Be to, jis lengvai įtrūksta ir lengvai pažeidžiamas montuojant.