メカニカルシールの寿命を延ばす5つの方法
Nov 19, 2024
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遠心ポンプ システムで忘れられがちな重要なコンポーネントは、液体が周囲の環境に漏れるのを防ぐメカニカル シールです。不適切なメンテナンスまたは予想を超える動作条件によるメカニカルシールの漏れは、危険、規制上の問題、健康上の問題、さらには EPA の問題を引き起こす可能性があります。メカニカル シールの適切な動作と耐用年数を確保するには、さまざまなエンジニアリング手法と動作条件を組み込むことが重要です。これにより、漏れとそれに伴うダウンタイムや安全上の危険を防止できます。
遠心ポンプのメカニカルシールの寿命を延ばすために、次のような対策を講じることができます。
- 1. 動作条件を把握する
圧力、温度、速度はすべて、シールの摩耗や漏れの増加を引き起こす可能性のある要因です。動作条件を理解することは、適切なメカニカル シール (およびそのサポート システム) をより適切に選択するのに役立ちます。固定された動作条件下では、メカニカル シールは良好に機能しますが、システム変数が導入されると、劇的な影響が生じ、シールの耐久性が低下する可能性があります。より安定した状態での連続運転の場合、シールが耐えることができる公開限界値はより正確になります。不安定な状況では、これらの制限の精度は低くなります。
プロセス変数の組み合わせにより、蒸発、凍結、放散が必要な極度の熱など、シールの調整が必要となるさまざまな動作条件が作成されます。高圧、高温、高速、ポンプ輸送流体の密度が高い環境で動作するアプリケーションでは、ポンプ効率を維持することがさらに困難になります。流体移送プロセスがより困難な場合は、より堅牢で動作条件の変化に耐えられるメカニカル シールを使用することが、メンテナンスのダウンタイムを最小限に抑える鍵となる可能性があります。
- 2. 液体中でのシール面の耐久性を理解する
ほとんどの場合、ポンプで送られる液体はメカニカル シールの潤滑剤です。用途によっては、液体は温度や圧力の変化の影響を受けやすくなります。動作要因と同様に、液体は主な変数であり、その物理的および化学的状態は大きく変化するため、理解する必要があります。温度、圧力、化学的適合性によって、液体の密度、純度、揮発性、毒性が変化し、爆発性になることもあります。
シール面の圧力とたわみ能力が高いため、シールの交換または修理の可能性が低くなります。適切な組み合わせを選択することで、損傷の受けやすさを軽減できます。硬質/硬質メカニカルシール面は汚れた流体に適していますが、流体膜が失われると損傷を受けやすくなります。ハード/ソフトメカニカルシール面は、流体膜がなくなった後もシール面が損傷するまで、より長くシールされた状態を維持できます。ポンプシステムが使用中に遭遇する極限状態と、それが流体の状態にどのような影響を与えるか、またシールが期待される性能をどのように維持できるかを理解することが重要です。
- 3. シール表面摩耗の原因を理解する
過剰な漏れは、多くの場合、シール面の摩耗の症状です。ポンプには、ベアリングの損傷やシャフトの曲がりなど、他のより深刻な問題が発生している可能性もあります。
摩耗が摩擦接触によるものである場合、シールの摩擦エッジには溝や欠けなどの物理的損傷の兆候が見られます。一部のシールでは、発生した熱を除去するためにシステムをフラッシュする必要もあります。このプロセスが中断または停止されると、重大な問題が発生する可能性があります。
- 4. 振動を軽減する
BEP (最高効率点) またはその近くでポンプを運転してみてください。 BEP から離れるとポンプ内にキャビテーションが発生し、振動が発生してシールが損傷する可能性があります。最大流量での運転はポンプにとって致命的となる可能性があります。過度の振動は、シール内の部品 (O リング、ベローズ、ポリマー、ウェッジなど) や金属部品 (スプリング、ドライブ ピン、止めネジなど) の劣化を引き起こす可能性があります。
- 5. 適切なフラッシングと潤滑
メカニカルシールは、熱と摩擦を軽減するためにシール面間の液体の膜に依存しています。ほとんどの場合、ポンプで送り出された液体はシール面と接触して潤滑を提供します。シールを維持するために、メカニカル シールを乾燥状態 (シール チャンバー内に液体がない状態) で運転しないでください。システム内の液体が不足した場合にアラームを鳴らすには、空運転モニターまたは流量センサーを取り付けてください。このため、連続的に使用する方が、断続的に使用するよりもメカニカル シールの信頼性がより良く保証されることがよくあります。
全体として、メカニカル シールの平均寿命は少なくとも 2 年です。明らかに、前述したように、これは関係する変数、条件、動作限界に大きく依存します。ポンプ システムとその動作方法、および問題が発生したときに何に注意すべきかを理解することは、メカニカル シールの寿命を延ばすのに大いに役立ちます。適切なシールを選択することは、時間がかかり複雑なプロセスになる可能性がありますが、プロのシールメーカーには知識豊富な専門家がおり、お客様のアプリケーションに適切なシールソリューションを提供し、システムが最高の効率で動作するのを支援します。