Wir wissen, dass eine Gleitringdichtung so lange laufen sollte, bis der Kohlenstoff abgenutzt ist. Unsere Erfahrung zeigt jedoch, dass dies bei der Originaldichtung, die in der Pumpe verbaut ist, nie der Fall ist. Wir kaufen eine teure neue Gleitringdichtung, und auch diese verschleißt nicht. War die neue Dichtung also Geldverschwendung?
Nicht wirklich. Hier tun Sie etwas, das logisch erscheint: Sie versuchen, das Dichtungsproblem durch den Kauf einer anderen Dichtung zu lösen. Das ist jedoch so, als würden Sie versuchen, durch den Kauf einer guten Lackmarke eine gute Lackierung für Ihr Auto zu bekommen.
Wenn Sie ein Auto gut lackieren lassen möchten, müssen Sie vier Dinge tun: Die Karosserie vorbereiten (Metallreparatur, Rostentfernung, Schleifen, Abdecken usw.); eine gute Lackmarke kaufen (nicht jeder Lack ist gleich); den Lack richtig auftragen (mit genau dem richtigen Luftdruck, ohne Tropfen oder Läufer und häufiges Schleifen zwischen Grundierung und Deckschicht); und den Lack nach dem Auftragen pflegen (waschen, wachsen und in der Garage aufbewahren).
McNeally-Seals-2017
Wie lange hält der Lack eines Autos, wenn man diese vier Punkte richtig beachtet? Offensichtlich jahrelang. Gehen Sie nach draußen und beobachten Sie die vorbeifahrenden Autos. Sie werden sehen, dass die Leute diese vier Punkte nicht beachten. Tatsächlich ist es so selten, dass wir ein altes Auto, das gut aussieht, anstarren.
Um eine lange Lebensdauer der Dichtung zu erreichen, sind vier Schritte erforderlich. Diese sollten offensichtlich sein, aber sehen wir sie uns trotzdem an.
Pumpe für die Dichtung vorbereiten – das ist die Karosseriearbeit
Kaufen Sie eine gute Versiegelung – die gute Farbe
Dichtung richtig montieren – Farbe richtig auftragen
Wenden Sie bei Bedarf die richtige Umgebungskontrolle an (und das ist wahrscheinlich der Fall) – auch Waschen und Wachsen
Wir werden uns jedes dieser Themen im Detail ansehen und hoffentlich die Lebensdauer unserer Gleitringdichtungen so weit verlängern, dass die meisten von ihnen verschleißen. Diese Informationen beziehen sich auf Kreiselpumpen, können aber auch auf nahezu alle Arten von rotierenden Geräten angewendet werden, einschließlich Mischern und Rührwerken.
Pumpe für die Dichtung vorbereiten
Zur Vorbereitung sollten Sie die Pumpe und den Antrieb mit einem Laser-Aligner ausrichten. Ein C- oder D-Rahmenadapter ist eine noch bessere Wahl.
Anschließend führen Sie ein dynamisches Auswuchten der rotierenden Baugruppe durch. Dies ist mit den meisten Geräten zur Schwingungsanalyse möglich. Wenden Sie sich jedoch an Ihren Lieferanten, wenn Sie das Programm nicht haben. Achten Sie darauf, dass die Welle nicht verbogen ist und zwischen den Mittelpunkten rotiert.
Es empfiehlt sich, Wellenhülsen zu vermeiden, da eine massive Welle weniger anfällig für Verformungen ist und sich besser für eine Gleitringdichtung eignet. Außerdem sollten Sie versuchen, die Rohrspannung nach Möglichkeit zu verringern.
Bei Produkttemperaturen über 100 °C sollte eine Mittellinienpumpe verwendet werden, da dies die Rohrspannung an der Pumpe reduziert. Verwenden Sie außerdem Pumpen mit einem geringen Verhältnis von Wellenlänge zu Durchmesser. Dies ist besonders wichtig bei Pumpen mit intermittierendem Betrieb.
Verwenden Sie eine übergroße Stopfbuchse, vermeiden Sie konische Konstruktionen und lassen Sie der Dichtung ausreichend Platz. Versuchen Sie, die Stopfbuchsenfläche möglichst rechtwinklig zur Welle auszurichten. Dies lässt sich mit Plandrehwerkzeugen erreichen. Reduzieren Sie die Vibrationen mit allen Ihnen bekannten Techniken.
Es ist wichtig, dass die Pumpe nicht kavitiert, da die Dichtungsflächen aufspringen und möglicherweise beschädigt werden. Wasserschläge können auch auftreten, wenn die Stromversorgung der Pumpe während des Betriebs unterbrochen wird. Ergreifen Sie daher vorbeugende Maßnahmen, um diese Probleme zu vermeiden.
Bei der Vorbereitung der Pumpe für die Abdichtung müssen einige Dinge überprüft werden. Dazu gehört, dass die Masse des Pumpen-/Motorsockels mindestens fünfmal so groß ist wie die Masse der darauf sitzenden Hardware. Zwischen dem Pumpeneinlass und dem ersten Kniestück muss ein Rohrdurchmesser von zehn vorhanden sein. Außerdem muss die Grundplatte eben und fest verfugt sein.
Halten Sie das offene Laufrad in der richtigen Position, um Vibrationen und interne Rezirkulationsprobleme zu minimieren. Stellen Sie sicher, dass die Lager ausreichend geschmiert sind und kein Wasser und keine Feststoffe in die Lagerhöhle eindringen. Ersetzen Sie außerdem Fett- oder Lippendichtungen durch Labyrinth- oder Gleitringdichtungen.
Vermeiden Sie unbedingt den Anschluss von Druck-Rezirkulationsleitungen an die Stopfbuchse. In den meisten Fällen ist eine Saug-Rezirkulation besser. Falls die Pumpe über Verschleißringe verfügt, überprüfen Sie auch deren Spiel.
Als letztes müssen Sie bei der Vorbereitung der Pumpe sicherstellen, dass die benetzten Teile der Pumpe aus korrosionsbeständigen Materialien hergestellt sind, da Reinigungsmittel und Lösungsmittel in den Leitungen manchmal Probleme verursachen, die der Konstrukteur nicht vorhergesehen hat.
Dichten Sie dann die Luft ab, die möglicherweise in die Saugseite der Pumpe eindringt, und entfernen Sie die Luft, die möglicherweise in der Spirale eingeschlossen ist.
Kaufen Sie ein gutes Siegel
Verwenden Sie hydraulisch ausgeglichene Konstruktionen, die sowohl Druck als auch Vakuum abdichten. Wenn Sie ein Elastomer in der Dichtung verwenden, versuchen Sie, einen O-Ring zu verwenden. Diese Form ist aus vielen Gründen die beste, aber lassen Sie den O-Ring nicht federn, da er sich sonst nicht wie vorgesehen biegt oder rollt.
Sie sollten außerdem Dichtungskonstruktionen verwenden, die keinen Reibverschleiß aufweisen, da Reibverschleiß an der Welle eine der Hauptursachen für vorzeitige Dichtungsausfälle ist.
Stationäre Dichtungen (bei denen die Federn nicht mit der Welle rotieren) eignen sich besser als rotierende Dichtungen (bei denen die Federn rotieren) zum Abdichten flüchtiger Emissionen und anderer Flüssigkeiten. Wenn die Dichtung kleine Federn hat, achten Sie darauf, dass diese nicht in die Flüssigkeit gelangen, da sie sonst leicht verstopfen. Es gibt zahlreiche Dichtungskonstruktionen mit dieser verstopfungssicheren Eigenschaft.
Eine breite, harte Oberfläche eignet sich hervorragend für die radiale Bewegung, die wir bei Mischanwendungen und bei Dichtungen beobachten, die physisch weit von den Lagern entfernt positioniert sind.
Sie benötigen außerdem eine Art Schwingungsdämpfung für Metallbalgdichtungen, die hohen Temperaturen standhalten, da ihnen das Elastomer fehlt, das normalerweise diese Funktion erfüllt.
Verwenden Sie Konstruktionen, die die Dichtungsflüssigkeit am Außendurchmesser der Dichtung halten. Andernfalls werden durch die Zentrifugalkraft Feststoffe in die geläppten Flächen geschleudert und deren Bewegung bei Verschleiß der Kohle eingeschränkt. Verwenden Sie für die Dichtungsflächen außerdem ungefüllte Kohle, da diese die beste Wahl ist und die Kosten nicht zu hoch sind.
Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie alle Dichtungsmaterialien identifizieren können, da es unmöglich ist, ein „mysteriöses Material“ zu beheben.
Lassen Sie sich vom Lieferanten nicht einreden, dass sein Material urheberrechtlich geschützt sei. Wenn dies seine Einstellung ist, suchen Sie sich einen anderen Lieferanten oder Hersteller, sonst verdienen Sie alle Probleme, die Sie bekommen werden.
Versuchen Sie, Elastomere von der Dichtungsfläche fernzuhalten. Das Elastomer ist der hitzeempfindlichste Teil der Dichtung, und an den Flächen ist die Temperatur am höchsten.
Jedes gefährliche oder teure Produkt sollte zudem mit Doppeldichtungen abgedichtet werden. Stellen Sie sicher, dass der hydraulische Ausgleich in beide Richtungen erfolgt, da sonst die Gefahr besteht, dass sich eine der Flächen bei einer Druckumkehr oder einem Druckanstieg öffnet.
Wenn das Design Kohlenstoff in einen Metallhalter eingepresst hat, achten Sie darauf, dass der Kohlenstoff gepresst und nicht „eingeschrumpft“ wurde. Gepresster Kohlenstoff passt sich Unregelmäßigkeiten im Metallhalter an und trägt so dazu bei, dass die geläppten Flächen eben bleiben.
Dichtung richtig montieren
Patronendichtungen sind die einzige sinnvolle Konstruktion, wenn Sie Laufradeinstellungen vornehmen möchten. Außerdem sind sie viel einfacher zu installieren, da Sie keinen Druck benötigen und keine Messungen durchführen müssen, um die richtige Flächenlast zu ermitteln.
Doppelte Patronendichtungen sollten über einen eingebauten Pumpring verfügen und Sie sollten nach Möglichkeit Pufferflüssigkeit (niedrigerer Druck) zwischen den Dichtungen verwenden, um Probleme mit der Produktverdünnung zu vermeiden.
Vermeiden Sie Öl jeglicher Art als Pufferflüssigkeit, da Öl eine geringe spezifische Wärmekapazität und eine schlechte Leitfähigkeit aufweist.
Beim Einbau sollte die Dichtung möglichst nahe an den Lagern platziert werden. Normalerweise ist Platz vorhanden, um die Dichtung aus der Stopfbuchse herauszunehmen und den Stopfbuchsenbereich dann als Stützbuchse zu nutzen, um die rotierende Welle zu stabilisieren.
Je nach Anwendungsfall muss entschieden werden, ob diese Stützbuchse axial gesichert werden muss.
Geteilte Dichtungen sind auch in nahezu allen Anwendungen sinnvoll, die keine Doppeldichtungen oder Abdichtungen gegen flüchtige Emissionen (Leckage gemessen in Teilen pro Million) erfordern.
Bei doppelseitigen Pumpen sollten Sie ausschließlich geteilte Dichtungen verwenden, da Sie sonst beide Dichtungen austauschen müssen, wenn nur eine Dichtung ausgefallen ist.
Sie ermöglichen außerdem den Dichtungswechsel, ohne dass eine Neuausrichtung mit dem Pumpenantrieb erforderlich ist.
Schmieren Sie die Dichtungsflächen beim Einbau nicht und achten Sie darauf, dass keine Feststoffe auf die geläppten Flächen gelangen. Eine eventuell vorhandene Schutzschicht auf den Dichtungsflächen muss vor dem Einbau unbedingt entfernt werden.
Handelt es sich um eine Gummibalgdichtung, ist ein spezielles Schmiermittel erforderlich, das dafür sorgt, dass der Balg an der Welle haftet. Normalerweise handelt es sich dabei um eine Flüssigkeit auf Mineralölbasis. Sie können sich jedoch bei Ihrem Lieferanten erkundigen, um sicherzugehen. Gummibalgdichtungen benötigen außerdem eine Wellenoberfläche von nicht mehr als 40 RMS, da der Gummi sonst nur schwer an der Welle haftet.
Achten Sie beim Einbau in eine vertikale Anwendung darauf, die Stopfbuchse an den Dichtungsflächen zu entlüften. Möglicherweise müssen Sie diese Entlüftung installieren, wenn der Pumpenhersteller sie nicht vorgesehen hat.
Viele Patronendichtungen verfügen über eine eingebaute Entlüftung, die Sie an die Pumpenansaugung oder einen anderen Niederdruckpunkt im System anschließen können.
Achten Sie auf die Dichtung
Der letzte Schritt zu einer langen Lebensdauer der Dichtung ist ihre kontinuierliche Pflege. Dichtungen dichten am liebsten mit einer kühlen, sauberen Schmierflüssigkeit ab. Obwohl wir selten eine solche Flüssigkeit abdichten müssen, können Sie Ihr Produkt durch eine Umgebungskontrolle im Stopfbuchsenbereich in eine solche umwandeln.
Wenn Sie eine ummantelte Stopfbuchse verwenden, achten Sie darauf, dass der Mantel sauber ist. Kondensat oder Dampf sind die besten Flüssigkeiten für die Zirkulation durch den Mantel.
Versuchen Sie, am Ende der Stopfbuchse eine Kohlenstoffbuchse einzubauen, die als Wärmebarriere dient und zur Stabilisierung der Stopfbuchsentemperatur beiträgt.
Spülen ist die ultimative Umweltkontrolle, da es zu einer Verdünnung des Produkts führt. Wenn Sie jedoch die richtige Dichtung verwenden, benötigen Sie nicht viel Spülung. Vier bis fünf Gallonen pro Stunde (beachten Sie, dass ich Stunde und nicht Minute gesagt habe) sollten für diese Art von Dichtung ausreichen.
Sie sollten außerdem die Flüssigkeit in der Stopfbuchse in Bewegung halten, um einen Hitzestau zu vermeiden. Durch die Saugrückführung werden Feststoffe entfernt, die schwerer sind als das abzudichtende Produkt.
Da dies der häufigste Schlammzustand ist, verwenden Sie standardmäßig die Saugumwälzung. Informieren Sie sich auch darüber, wo Sie sie nicht verwenden sollten.
Durch die Druckrückführung können Sie den Druck in der Stopfbuchse erhöhen und so das Verdampfen von Flüssigkeit zwischen den geläppten Flächen verhindern. Richten Sie die Rückführungsleitung nicht auf die geläppten Flächen, da diese dadurch verletzt werden könnten. Bei Verwendung eines Metallbalgs kann die Rückführungsleitung als Sandstrahler dienen und die dünnen Balgplatten zerschneiden.
Wenn das Produkt zu heiß ist, kühlen Sie den Stopfbuchsenbereich. Beachten Sie, dass diese Umgebungskontrollen oft wichtiger sind, wenn die Pumpe gestoppt ist, da die Haltetemperaturen und die Abschaltkühlung die Stopfbuchsentemperatur drastisch verändern und so zu einer Zustandsänderung des Produkts führen können.
Für gefährliche Produkte ist eine API.-Stopfbuchse erforderlich, wenn Sie keine Doppeldichtung verwenden. Die zur API.-Konfiguration gehörende Katastrophenbuchse schützt die Dichtung vor physischen Schäden, falls bei laufender Pumpe ein Lager verloren geht.
Stellen Sie sicher, dass die API-Verbindungen korrekt hergestellt sind. Es ist leicht, die vier Anschlüsse zu verwechseln und die Spül- oder Rücklaufleitung in den Quench-Anschluss zu stecken.
Vermeiden Sie es, zu viel Dampf oder Wasser durch den Quenchanschluss zu leiten, da dieser sonst in das Lagergehäuse gelangt. Leckagen am Ablassanschluss werden von Bedienern oft als Dichtungsfehler wahrgenommen. Stellen Sie sicher, dass sie den Unterschied kennen.
Umsetzung dieser Dichtungstipps
Beachtet irgendjemand diese vier Punkte? Leider nicht. Sonst würden 85 bis 90 Prozent unserer Dichtungen verschleißen, statt der zehn bis 15 Prozent, die es tatsächlich tun. Die vorzeitig versagende Dichtung mit viel Kohlenstoffanteil ist nach wie vor die Regel.
Die häufigste Ausrede für die mangelnde Lebensdauer unserer Dichtungen lautet, dass wir nie Zeit haben, sie richtig zu machen. Gefolgt von dem Klischee: „Aber es ist immer noch Zeit, sie zu reparieren.“ Die meisten von uns führen ein oder zwei der notwendigen Schritte durch und erleben so eine Verlängerung der Lebensdauer ihrer Dichtungen. Eine Verlängerung der Lebensdauer ist zwar nicht verkehrt, aber das ist noch lange nicht mit einem Verschleiß der Dichtungen verbunden.
Denken Sie kurz darüber nach. Wenn die Dichtung ein Jahr hält, wie groß kann das Problem dann sein? Die Temperatur darf nicht zu hoch oder der Druck zu stark sein. Wäre das der Fall, würde es nicht ein Jahr dauern, bis die Dichtung versagt. Aus dem gleichen Grund darf das Produkt auch nicht zu schmutzig sein.
Wir stellen oft fest, dass das Problem einfach darin liegt, dass die Dichtungskonstruktion die Welle reibt und dadurch ein Leck durch die beschädigte Hülse oder Welle verursacht. In anderen Fällen stellen wir fest, dass die Spülung, mit der die Leitungen einmal im Jahr gereinigt werden, der Übeltäter ist und niemand die Dichtungsmaterialien wechselt, um dieser Gefahr für die Dichtungskomponenten Rechnung zu tragen.
Veröffentlichungszeit: 25. August 2023