ПРИЧИНЫ ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ТОРЦЕВЫХ УПЛОТНЕНИЙ

REASONS FOR FAILURE OF MECHANICAL SEALS

Ruslan Sevryukov

master's student, Faculty of Applied Biotechnology and Engineering, Orenburg State University,

Russia, Orenburg

Viktor Hanin

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor,  Orenburg State University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Торцевые уплотнения играют важную роль в работе различных насосов. Они предотвращают утечку агрессивной жидкости. Однако торцевые уплотнения могут выходить из строя из-за ряда причин, включая износ, некачественную сборку, не квалицированные действие обслуживающего персонала, качество материала и недостаточного охлаждения. Распознавание и исправление причин выхода из строя торцевых уплотнений имеет ключевое значение для обеспечения долгосрочной и надежной работы оборудования.

ABSTRACT

Mechanical seals play an important role in the operation of various pumps. They prevent the leakage of aggressive liquids. However, mechanical seals can fail due to a number of reasons, including wear, poor assembly, unqualified service personnel, material quality, and insufficient cooling. Recognizing and correcting the causes of mechanical seal failure is key to ensuring long-term, reliable equipment operation.

Ключевые слова: торцевое уплотнение, износ, насос.

Keywords: mechanical seal, wear, pump.

В данной статье объектом исследования является торцевое уплотнение насоса марки НПС 120/65-750. Причинами выхода из строя торцевого уплотнения являются: неправильный выбор типа и материалов, неправильный монтаж, сухой пуск насоса, твердые абразивные частицы, изношенные подшипники, вибрация, необходимость промывки, удары о вал или корпус насоса, перегрев. Проведенный анализ причин отказов насосов марки НПС, проведенный в условиях работы нефтепромыслового оборудования в Волго-Уральском нефтегазоносном бассейне.

Качество материала играет ключевую роль. Правильный подбор материала, который соответствует поставленной задаче и условиям эксплуатации, считается неотъемлемым компонентом успешной работы торцевого уплотнения. Важно, чтобы материалы были совместимыми с жидкостью, которую необходимо перекачивать с помощью насоса. Учет этих факторов обеспечит оптимальную работу и повышение производительности.

Несомненно, некачественная сборка играет значительную роль в функционировании торцевого уплотнения. Ошибки, допущенные при монтаже, оказывают негативное влияние на его работоспособность и срок службы. Вероятно, наиболее распространенные проблемы, связанные с монтажом, включают неправильное подсоединение трубки промывки камеры уплотнения, в результате чего промывка не функционирует должным образом, а уплотнение становится подвержено перегреву или быстрому износу. Кроме того, неверная длина поджатия уплотнения – недостаточное или излишнее – также способно нанести вред изделию. Установка поврежденной или загрязненной поверхности уплотнения также является распространенной ошибкой при монтаже. Все эти недочеты и непрофессиональные действия при сборке приводят к нежелательным последствиям и могут серьезно повлиять на работу изделия и его качество. В свете вышесказанного, качественная сборка является основополагающим фактором, который следует учитывать в процессе монтажа изделий, чтобы обеспечить их надежность и долгий срок службы.

Неквалифицированные действия обслуживающего персонала могут иметь серьезное влияние на работоспособность торцевого уплотнения. Особенно опасным является запуск насоса без достаточного количества жидкости, что известно, как "сухой ход", и может повлечь за собой серьезные последствия. В результате трения без смазки возникает перегрев, ведущий к трещинам и поломке торцевого уплотнения. Для предотвращения этого необходимо обязательно проверить, что насос полностью заполнен жидкостью перед его запуском. Кроме того, также необходимо принять меры по регулярной промывке насоса, что часто забывается. Загрязняющие вещества и продукты обезвоживания могут накапливаться на поверхности и в зоне трения уплотнения, что в конечном итоге приведет к сокращению срока его службы. Накопление отложений также может привести к излишнему нагреву торцевого уплотнения. Чтобы гарантировать длительный срок службы торцевых уплотнений при работе с такими жидкостями, необходимо всегда помнить об их правильной промывке и уходе. Также наблюдается много случаев перегрева высокая температура жидкости приводит к плавлению эластомеров и выход из строя пары трения из-за недостаточного охлаждения.

Отдельное внимание стоит уделить работе механизмов и их общему износу. При износе подшипников наступают радиальные и осевые биения вала. Осевые перемещения, в свою очередь, могут давить на пару трения торцового уплотнения, что ведет к его перегреву или излишнему открытию. В итоге возникают высокие скручивающие усилия, которые в конечном счете приводят к поломке сильфона уплотнения. Если насос неправильно смонтирован на опоре или фундаменте, несоосность вала насоса и вала двигателя, а также не выровненные фланцы насоса и трубопроводов или внутренние биения по каким-либо причинам, все это приводит к вибрациям. Возможно большое осевое и радиальное расхождение вала, что может привести к разрушению уплотнения, подшипников и, соответственно, протеканию жидкости через торцевое уплотнение.

Рисунок 1. Процентное соотношение причины выхода из строя торцевых уплотнений

Заключение. Исходя из приведенной информации, можно сделать вывод о том, что главной причиной выхода из строя торцевого уплотнения является неквалифицированное действия обслуживающего персонала. Этот факт составляет большую часть всех других причин, которые могут привести к неисправности данного элемента. (рис. 1).

Список литературы:

1. Голубев, А.И. Торцовые уплотнения вращающихся валов / А.И. Голубев. – Москва: Машиностроение, 1974. – 213 с.
2. Майер, Э. Торцовые уплотнения / Э. Майер. – Москва: Машиностроение, 1978. – 288 с.
3. Голубева, А.И. Уплотнения и уплотнительная техника / А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. – Москва: Машиностроение, 1994. – 445 с.