Centrbēdzes sūkņi pamatā tiek hermetizēti ar mehāniskiem blīvējumiem, bet magnētiskie sūkņi tiek hermetizēti ar statiskiem blīvējuma izolācijas uzmavas blīvējumiem. Centrbēdzes sūkņiem ir daudz mehānisko blīvējumu veidu, un to modeļi atšķiras, taču ir pieci galvenie noplūdes punkti: blīvējums starp uzmavu un vārpstu; blīvējums starp dinamisko gredzenu un uzmavu; blīvējums starp dinamisko un statisko gredzenu; blīvējums starp statisko gredzenu un statiskā gredzena ligzdu; blīvējums starp blīvējuma gala vāku un sūkņa korpusu. Sūkņa blīvējuma bojājums un noplūde ir ļoti problemātiska parādība. Neatkarīgi no tā, vai tas ir centrbēdzes vai magnētiskais sūknis, šķidruma noplūde ir svarīgs faktors, kas izraisa nelaimes gadījumus ražošanā. Turpmāk ir analizēta un risināta blīvējuma bojājuma izraisītā noplūdes problēma.
1. Noplūde testa laikā
Pēc sūkņa mehāniskā blīvējuma statiskās pārbaudes centrbēdzes spēks, ko rada ātrdarbīga rotācija darbības laikā, apspiež šķidruma noplūdi. Tāpēc, izslēdzot vārpstas un gala vāka blīvējumu bojājumus, mehāniskā blīvējuma noplūdi testa laikā būtībā izraisa dinamisko un statisko gredzenu berzes pāru bojājumi.
Galvenie faktori, kas izraisa berzes pāra blīvējuma bojājumus, ir šādi:
(1) Ekspluatācijas laikā tādu neparastu parādību dēļ kā vakuumēšana un kavitācija rodas liels aksiālais spēks, kas izraisa dinamisko un statisko gredzenu kontaktvirsmas atdalīšanos;
(2) Uzstādot mehānisko blīvējumu, saspiešanas daudzums ir pārāk liels, kā rezultātā berzes pāra galējā virsma nopietni nodilst un tiek saskrāpēta;
(3) Dinamiskā gredzena blīvējums ir pārāk ciešs, un atspere nevar regulēt dinamiskā gredzena aksiālo peldošo daudzumu;
(4) Statiskais gredzena blīvējums ir pārāk vaļīgs. Kad dinamiskais gredzens peld aksiāli, statiskais gredzens atdalās no statiskā gredzena ligzdas;
(5) Darba vidē ir granulveida vielas, kas darbības laikā nonāk berzes pārī. Atklājiet dinamiskā un statiskā gredzena blīvējuma gala virsmas;
(6) Konstrukcijas izvēle ir nepareiza, blīvējuma gala virsmas spiediens ir pārāk zems vai blīvēšanas materiālam ir liela aukstā saraušanās. Iepriekš minētā parādība bieži rodas izmēģinājuma darbības laikā. Dažreiz to var novērst, pareizi noregulējot statiskā gredzena sēdekli, bet vairumā gadījumu tas ir jādemontē un jānomaina.
2. Noplūde uzstādīšanas statiskā testa laikā
Pēc mehāniskā blīvējuma uzstādīšanas un atkļūdošanas parasti ir nepieciešams veikt statisko testu, lai novērotu noplūdi. Ja noplūde ir neliela, tā lielākoties ir problēma ar dinamiskā gredzena vai statiskā gredzena blīvējumu; ja noplūde ir liela, tas norāda, ka ir problēma starp dinamiskā un statiskā gredzena berzes pāriem. Pamatojoties uz noplūdes sākotnējo novērošanu un noplūdes vietas noteikšanu, manuāli pagrieziet riteni, lai novērotu. Ja noplūde acīmredzami nemainās, problēma ir statiskajā un dinamiskajā gredzenveida blīvējumā; ja pagriešanas laikā noplūde ievērojami mainās, var noteikt, ka problēma ir dinamiskajā un statiskajā gredzenveida berzes pārī; ja noplūdes vide izsmidzinās pa asu virzienu, problēmas lielākoties ir ar dinamisko gredzenveida blīvējumu, un, ja noplūdes vide izsmidzinās visapkārt vai izplūst no ūdens dzesēšanas atveres, galvenokārt bojāts ir statiskais gredzenveida blīvējums. Turklāt noplūdes kanāli var pastāvēt arī vienlaicīgi, bet parasti pastāv primārā un sekundārā atšķirība. Ja uzmanīgi vērojat un esat iepazinušies ar konstrukciju, varēsiet izdarīt pareizu secinājumu.
3. Bojājums, ko izraisa eļļojošās plēves zudums uz abām blīvējuma gala virsmām.
(1) Sūknis tiek iedarbināts, ja blīvējuma kamerā nav šķidruma, kas izraisa sausu berzi, jo pastāv gala virsmas blīvējuma slodze;
(2) Vide ir zemāka par piesātināto tvaika spiedienu, tāpēc gala virsmas šķidruma plēve uzliesmo un zaudē eļļošanu;
(3) Ja barotne ir gaistošs produkts, ja mehāniskā blīvējuma dzesēšanas sistēmā rodas nosēdumi vai aizsērējums, barotnes piesātinātais tvaika spiediens paaugstinās galu berzes un siltuma, ko rada rotējošais elements, maisot šķidrumu, dēļ, kas arī izraisa to, ka barotnes spiediens ir zemāks par tās piesātināto tvaika spiedienu.
4. Korozijas izraisīta mehāniskā blīvējuma atteice
(1) Bedrējumi un vienmērīga iespiešanās blīvējuma virsmā.
(2) Volframa karbīda gredzena un nerūsējošā tērauda sēdekļa metināšanas dēļ nerūsējošā tērauda sēdeklis lietošanas laikā ir pakļauts starpkristālu korozijai;
(3) Metināti metāla silfīni, atsperes u. c. ir pakļauti plīsumiem sprieguma un vidējas korozijas kombinētās iedarbības rezultātā.
5. Blīvējuma bojājums blīvējuma gala virsmas nodiluma dēļ.
(1) Mehāniskā blīvējuma līdzsvara pakāpe β ietekmē arī blīvējuma nodilumu. Parasti līdzsvara pakāpe β = 75% ir piemērota. Ja β<75%, lai gan nodilums samazinās, palielinās noplūde un palielinās blīvējuma virsmas atvēršanās iespēja. Augstas slodzes (augstas PV vērtības) mehāniskiem blīvējumiem, ņemot vērā lielu berzes siltumu gala virsmā, β parasti ir 65% līdz 70%. Tā kā zemas viršanas ogļūdeņražu vidē temperatūra ir jutīgāka pret vides gazifikāciju, lai samazinātu berzes siltuma ietekmi, β vēlams ir no 80% līdz 85%.
(2) Sliktā nodilumizturība, lielais berzes koeficients un pārmērīgais berzes pāra galējās virsmas spiediens (ieskaitot atsperes spiedienu) saīsina mehāniskā blīvējuma kalpošanas laiku. Parasti izmantoto materiālu nodilumizturības secība ir šāda: silīcija karbīda-oglekļa grafīts, cementēta karbīda-oglekļa grafīts, keramikas-oglekļa grafīts, izsmidzināta keramikas-oglekļa grafīts, silīcija nitrīda keramika-oglekļa grafīts, ātrdarbīgs tērauds-oglekļa grafīts un cementēta karbīda-oglekļa grafīts ar pārklājumu.
(3) Cietās daļiņas saturošām vidēm galvenais blīvējuma bojājumu cēlonis ir cieto daļiņu iekļūšana blīvējuma virsmā. Cietās daļiņas, kas iekļūst berzes pāra gala virsmā, darbojas kā abrazīvi, izraisot smagu nodilumu un blīvējuma bojājumus. Saprātīga atstarpe starp blīvējuma virsmu, mehāniskā blīvējuma līdzsvars un šķidruma plēves mirgošana uz blīvējuma gala virsmas ir galvenie iemesli, kas izraisa gala virsmas atvēršanos un cieto daļiņu iekļūšanu.
6. Mehāniskā blīvējuma noplūde, ko izraisījušas kļūdas uzstādīšanā, ekspluatācijā vai pašā iekārtā.
(1) Mehāniskā blīvējuma noplūde sliktas uzstādīšanas dēļ. Tas galvenokārt izpaužas šādos aspektos:
1) Dinamisko un statisko gredzenu kontaktvirsma ir nevienmērīga, un uzstādīšanas laikā tie ir sasitumi vai bojājumi;
2) dinamiskie un statiskie gredzenveida blīvējumi ir nepareiza izmēra, bojāti vai nav cieši saspiesti;
3) Uz dinamisko un statisko gredzenu virsmas ir svešķermeņi;
4) Dinamisko un statisko gredzenu V-veida blīves tiek uzstādītas pretējā virzienā vai arī uzstādīšanas laikā to malas tiek apgrieztas;
5) Ir noplūde uz uzmavas, blīvējums nav uzstādīts vai spiedes spēks ir nepietiekams;
6) atsperes spēks ir nevienmērīgs, viena atspere nav vertikāla, un vairāku atsperu garumi ir atšķirīgi;
7) blīvējuma dobuma gala virsma nav pietiekami vertikāla attiecībā pret vārpstu;
8) Blīvējuma aktīvajā daļā uz uzmavas ir korozijas punkti.
(2) Galvenie iemesli mehānisko blīvējumu noplūdei iekārtas darbības laikā ir šādi:
1) Sūkņa lāpstiņriteņa aksiālā kustība pārsniedz standartu, vārpsta periodiski vibrē, procesa darbība ir nestabila, un spiediens blīvējuma kamerā bieži mainās, kas izraisa periodisku blīvējuma noplūdi;
2) berzes pāris ir bojāts vai deformēts un nevar ieskriet, izraisot noplūdi;
3) Nepareiza blīvgredzenu materiālu izvēle, uzbriešana un elastības zudums;
4) Lielā atspere nav vērsta pareizajā virzienā;
5) Iekārtas vibrācija darbības laikā ir pārāk liela;
6) Starp dinamiskajiem un statiskajiem gredzeniem un vārpstas uzmavu veidojas nosēdumi, tāpēc atspere zaudē elastību un nespēj kompensēt blīvējuma virsmas nodilumu;
7) blīvējuma gredzens ir saplaisājis utt.
(3) Sūknis noplūst, kad tas tiek iedarbināts no jauna pēc tam, kad tas kādu laiku ir bijis apturēts. Tas galvenokārt ir saistīts ar šķidruma sacietēšanu un kristalizāciju pie berzes pāra, kaļķakmens klātbūtni uz berzes pāra, kā arī ar atsperes koroziju un bloķēšanos, kā rezultātā tiek zaudēta elastība.
7. Mehāniskā blīvējuma atteice augstas temperatūras iedarbības dēļ
1. Termiskā plaisāšana ir izplatīta bojājumu parādība augstas temperatūras eļļas sūkņos, piemēram, eļļas atlikumu sūkņos, eļļas pārstrādes sūkņos, atmosfēras un vakuuma torņu apakšējos sūkņos. Radiālas plaisas uz gredzena virsmas parādās sausas berzes, pēkšņas dzesēšanas ūdens padeves pārtraukšanas, netīrumu iekļūšanas blīvējuma virsmā un vakuumēšanas dēļ.
2. Grafīta karbonizācija ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc, izmantojot oglekļa-grafīta gredzenus, sabojājas blīvējums. Lietošanas laikā, ja grafīta gredzens pārsniedz pieļaujamo temperatūru (parasti -105 ~ 250 °C), uz tā virsmas izgulsnējas sveķi, un sveķi pie berzes virsmas karbonizējas. Ja ir saistviela, tā putās un mīkstinās, palielinot blīvējuma virsmas noplūdi un izraisot blīvējuma bojājumus;
3. Palīgblīves (piemēram, fluorakaučuka, EPDM un visa veida gumijas) pēc pieļaujamās temperatūras pārsniegšanas noveco, saplaisā, sacietē un strauji zaudē elastību. Pašlaik izmantotajam elastīgajam grafītam ir laba izturība pret augstām temperatūrām un koroziju, bet tā elastība ir vāja. Tas arī viegli plaisā un ir viegli bojājams uzstādīšanas laikā.