Principali cause di guasto della guarnizione della pompa

guarnizione della pompaI guasti e le perdite dalle guarnizioni delle pompe sono tra le cause più comuni di fermo macchina e possono essere dovuti a diversi fattori. Per evitare perdite e guasti alle guarnizioni, è importante comprendere il problema, identificare il guasto e assicurarsi che le guarnizioni future non causino ulteriori danni alla pompa e costi di manutenzione. In questo articolo esaminiamo le principali cause di guasto delle guarnizioni delle pompe e cosa si può fare per evitarle.

Tenute meccaniche della pompaLe guarnizioni sono il componente più critico delle pompe. Impediscono la fuoriuscita del fluido pompato e tengono fuori eventuali contaminanti.

Vengono utilizzati per movimentare una varietà di liquidi in settori quali quello petrolifero e del gas, la produzione di energia, il trattamento delle acque e delle acque reflue, l'industria alimentare e delle bevande e molti altri. Data la loro ampia diffusione, è fondamentale individuare e prevenire eventuali perdite.

Bisogna riconoscere che tutte le guarnizioni delle pompe presentano delle perdite; è necessario che ciò avvenga per mantenere un film fluido sulla superficie di tenuta. Lo scopo di una guarnizione è proprio quello di controllare le perdite. Tuttavia, perdite incontrollate ed eccessive possono causare danni irreparabili alla pompa se non vengono riparate tempestivamente.

Che il cedimento della guarnizione sia dovuto a un errore di installazione, a un difetto di progettazione, all'usura, alla contaminazione, al guasto di un componente o a un errore non correlato, è fondamentale diagnosticare il problema tempestivamente per determinare se sono necessarie nuove riparazioni o una nuova installazione.

Comprendendo le cause dei guasti più comuni alle guarnizioni delle pompe e con alcuni semplici consigli, indicazioni e una corretta pianificazione, sarà molto più facile evitare perdite future. Ecco un elenco delle cause più comuni di guasto alle guarnizioni delle pompe:

Errore di installazione

Quando si diagnostica un guasto alla tenuta di una pompa, in genere è opportuno verificare innanzitutto la procedura di avviamento iniziale e l'installazione della tenuta. Questa è la causa più comune di guasto. Se non si utilizzano gli strumenti corretti, se la tenuta presenta danni preesistenti o se non è installata nella direzione corretta, la pompa si danneggerà rapidamente.

Un'installazione errata della tenuta della pompa può causare una serie di guasti, come il danneggiamento dell'elastomero. Data la superficie piana e sensibile della tenuta, anche la minima traccia di sporco, olio o impronte digitali può causare un disallineamento. Se le superfici non sono allineate, si verificheranno perdite eccessive che penetreranno nella tenuta della pompa. Se non vengono controllati anche i componenti più grandi della tenuta, come bulloni, lubrificazione e configurazione del sistema di supporto, è improbabile che la tenuta funzioni correttamente fin dall'installazione.

Le cause più comuni di un'installazione errata della guarnizione sono:

• Dimenticare di stringere le viti di fissaggio
• Danneggiamento delle superfici di tenuta
• Utilizzo errato dei raccordi delle tubazioni
• Serraggio non uniforme dei bulloni del premistoppa

Se non rilevato prima dell'avvio della pompa, un errore di installazione può causare l'arresto del motore e la torsione dell'albero, entrambi con conseguenti movimenti orbitali e contatto tra le parti interne. Ciò comporterà in definitiva il cedimento delle guarnizioni e una durata limitata dei cuscinetti.

Selezionare il sigillo sbagliato

La mancanza di conoscenze durante la fase di progettazione e installazione delle guarnizioni è un'altra causa comune di guasto, pertanto la scelta della guarnizione corretta è fondamentale. Molti fattori devono essere considerati nella scelta della guarnizione più adatta a una pompa, tra cui:

• Condizioni operative
• Attività non di processo
• Pulizia
• Cottura a vapore
• Acid
• Flussi caustici
• La possibilità di escursioni fuori progetto

Il materiale della guarnizione deve essere compatibile con il fluido all'interno della pompa, altrimenti la guarnizione potrebbe deteriorarsi e causare danni che vanno oltre la semplice perdita di fluido. Un esempio è la scelta di una guarnizione per acqua calda: l'acqua a temperature superiori a 87 °C non è in grado di lubrificare e raffreddare le superfici di tenuta, quindi è importante selezionare una guarnizione con i materiali elastomerici e i parametri operativi corretti. Se si utilizza una guarnizione non idonea e la tenuta della pompa viene compromessa, l'aumento dell'attrito tra le due superfici di tenuta causerà sicuramente un guasto alla guarnizione stessa.

L'incompatibilità chimica di una guarnizione viene spesso trascurata nella scelta delle guarnizioni per pompe. Se un liquido è incompatibile con una guarnizione, può causare crepe, rigonfiamenti, contrazioni o deterioramento di guarnizioni in gomma, giranti, carter della pompa e diffusori. Le guarnizioni devono spesso essere sostituite quando si cambia il fluido idraulico all'interno di una pompa. A seconda del fluido pompato, potrebbe essere necessaria una guarnizione realizzata con un nuovo materiale speciale per evitare guasti. Ogni fluido e ogni tipo di pompa hanno i propri requisiti. La scelta della guarnizione sbagliata comporterà problemi specifici di applicazione e danni.

Funzionamento a secco

Il funzionamento a secco si verifica quando una pompa opera senza fluido. Se le parti interne della pompa, che dipendono dal liquido pompato per il raffreddamento e la lubrificazione, sono esposte a un attrito maggiore senza un'adeguata lubrificazione, il calore risultante porterà al cedimento delle guarnizioni. La maggior parte dei guasti dovuti al funzionamento a secco si verifica riavviando la pompa dopo la manutenzione senza verificare che sia completamente riempita di fluido.

Se una pompa funziona a secco e la temperatura supera la capacità di tenuta della guarnizione, quest'ultima rischia di subire danni irreversibili. La guarnizione potrebbe bruciarsi o fondersi, causando perdite di fluido. Anche solo pochi secondi di funzionamento a secco possono provocare crepe o bolle dovute al calore sulla guarnizione, con conseguente perdita di fluido dalla tenuta dell'albero della pompa.

In casi estremi, quando una tenuta meccanica subisce uno shock termico, può frantumarsi in 30 secondi o meno. Per prevenire questo tipo di danno, controllare la tenuta della pompa: se la tenuta è stata utilizzata a secco, la superficie di tenuta risulterà bianca.

Vibrazioni

Le pompe, per loro natura, si muovono e vibrano. Tuttavia, se la pompa non è bilanciata correttamente, le vibrazioni della macchina aumenteranno fino a causare danni. Le vibrazioni della pompa possono essere causate anche da un allineamento errato e dal funzionamento della pompa troppo a sinistra o a destra del suo punto di massima efficienza (BEP). Un'eccessiva vibrazione porta a un gioco assiale e radiale eccessivo dell'albero, causando un allineamento scorretto e maggiori perdite di fluido attraverso la tenuta.

Le vibrazioni possono anche essere il risultato di un'eccessiva lubrificazione; una tenuta meccanica si basa su un sottile strato di lubrificante tra le superfici di tenuta e vibrazioni eccessive impediscono la formazione di questo strato lubrificante. Se una pompa deve funzionare in condizioni gravose, come nel caso delle pompe per dragaggio, la tenuta utilizzata deve essere in grado di sopportare giochi assiali e radiali superiori alla media. È inoltre essenziale identificare il punto di massima efficienza (BEP) della pompa e assicurarsi che la pompa non sia né superiore né inferiore al suo BEP. Ciò può causare numerosi tipi di danni, oltre alle perdite dalla tenuta.

Usura dei cuscinetti

Con la rotazione dell'albero della pompa, i cuscinetti si usurano a causa dell'attrito. I cuscinetti usurati provocano l'oscillazione dell'albero, che a sua volta causa vibrazioni dannose, le cui conseguenze abbiamo già discusso.

L'usura è un fenomeno naturale che si verifica nel corso della vita utile di una guarnizione. Le guarnizioni si usurano naturalmente nel tempo, ma la contaminazione spesso accelera questo processo e ne riduce la durata. Tale contaminazione può verificarsi all'interno del sistema di supporto della guarnizione o all'interno della pompa stessa. Alcuni fluidi sono più efficaci nel prevenire la penetrazione di contaminanti nella guarnizione della pompa. Se non vi sono altre cause di usura della guarnizione, è consigliabile valutare la possibilità di cambiare fluido per prolungarne la durata. Analogamente, i cuscinetti di qualità superiore hanno meno probabilità di deformarsi a causa della pressione del carico, pertanto è importante ridurre al minimo il contatto metallo-metallo che potrebbe causare una contaminazione.