Sistemi di tenuta per pompe: baderna o tenuta meccanica?

Baderna o tenuta meccanica? Qual è la migliore e più efficace tecnologia di tenuta per le tue pompe centrifughe, per i tuoi agitatori o altri macchinari con albero rotante?

Molto tempo fa, le aziende non volevano passare alle tenute meccaniche a causa della complicata installazione e la necessità di smontare completamente l’apparecchiatura. L’invenzione delle tenute meccaniche a cartuccia e split ha efficacemente eliminato quei dilemmi, ma molte operazioni sono rimaste con un sistema di tenuta a baderna solo per pura abitudine, in situazioni in cui le tenute meccaniche fornirebbero un ritorno economico e di performance nettamente superiore.

Allo stesso modo, alcuni clienti utilizzano tenute meccaniche in applicazioni dove la baderna avrebbe più senso.

In questo post forniremo informazioni su come scegliere la migliore tecnologia di tenuta basandoci su priorità operative, applicazione e budget.

Quando le tenute meccaniche sono la migliore scelta possibile

Per molte tipologie di macchinari, applicazioni o condizioni, l’uso di una tenuta meccanica è davvero l’unica opzione di tenuta efficace. Questa decisione si concentra sulle questioni di sicurezza o ambientali associate alla perdita di prodotto pompato.

Una tenuta meccanica, e più specificamente una tenuta meccanica doppia, deve essere sempre utilizzata quando il fluido pompato presenta un rischio per la sicurezza, la salute o l’ambiente. Il sistema di tenuta non può essere privo di perdite al 100%. Anche quando la perdita non è visibile, potrebbero fuoriuscire vapori nocivi. Questo vale anche per le tenute meccaniche singole.

Stabilire le priorità

Tuttavia, spesso la decisione di utilizzare la baderna o le tenute meccaniche su pompe, agitatori e miscelatori richiede un’attenta valutazione di ciò che è più importante per il funzionamento.

Questi sono alcuni fattori da tenere in considerazione quando si cerca di sostituire la baderna con una tenuta meccanica:

Affidabilità e costo dei tempi di fermo macchina

Se l’affidabilità è un fattore primario, la scelta ricade inevitabilmente sulle tenute meccaniche. E sebbene l’investimento iniziale sia considerevolmente più alto rispetto ad una baderna per pompe, ripagherà a lungo termine. La decisione di optare per una tenuta meccanica è dettata dall’ottenere un vero ritorno sull’investimento. Un buon fornitore di sistemi di tenuta vi aiuterà a selezionare il design corretto della tenuta, assicurandosi della configurazione di installazione/supporto più efficace per le condizioni operative, verificherà che l’apparecchiatura sia nelle condizioni adeguate per supportare la tenuta meccanica delineando infine il programma di manutenzione della stessa (argomenti che tratteremo nei prossimi post). Queste fondamentali accortezze garantiranno che l’investimento in tenute meccaniche sarà ripagato per molti anni.

Perdite del prodotto pompato

Sebbene un sistema di tenuta a baderna non ha necessariamente bisogno di perdere, in genere ci saranno come minimo dei gocciolamenti. A seconda dell’applicazione e del fluido su cui fare tenuta, la perdita può essere considerevole o minima. E a causa della durata di vita generalmente inferiore della baderna, la perdita associata al guasto si verificherà più frequentemente. In alcuni casi, questo non è un problema. Tuttavia, è spesso un problema legato alla sicurezza, dovuto al tipo di prodotto o al volume di perdite (e/o alla mancanza di personale di manutenzione per pulire regolarmente la zona in questione). In alcuni casi, i nostri clienti scoprono che il risparmio nel prodotto perso effettivamente paga per il costo della nuova tenuta meccanica nel giro di poco tempo. Raccomandiamo di misurare la perdita di prodotto per una singola pompa per una settimana (inclusa la manodopera per la pulizia) e successivamente di calcolare il tutto per l’intero anno, moltiplicato per il numero di pompe simili presenti nello stabilimento. I risultati sono spesso inaspettati e rappresentano una facile leva per giustificare alla proprietà aziendale il passaggio da un sistema di tenuta a baderna alle tenute meccaniche.

Supporto di manutenzione

La baderna richiede più lavoro per controllare le perdite di prodotto, oltre alla frequente pulizia delle perdite sopra indicata. La tua azienda ha il personale adeguato? Anche questo potrebbe essere un fattore decisivo.

Accessibilità della cassa-stoppa

Poiché la baderna si usura nel tempo e richiede regolazioni della flangia, il premistoppa deve essere accessibile per mantenere compressa la baderna.

Contaminazione del prodotto

Poiché molte applicazioni di tenuta richiedono che la baderna includa un flussaggio, il costo per rimuovere l’acqua di flussaggio o l’eventuale contaminazione potrebbe essere un problema in alcune applicazioni.

Fallimento prematuro dei cuscinetti

Gli addetti alla manutenzione utilizzano spesso un tubo dell’acqua per sciacquare via le perdite di prodotto dal basamento della pompa e l’umidità in eccesso dovuta a un sistema di tenuta difettoso può causare danni ai cuscinetti.

Danneggiamento della bussola

Il danneggiamento della bussola è un evento frequente e costoso, non solo a causa del costo della nuova bussola, ma anche della spesa implicata nella rimozione della stessa dall’albero. La rimozione della baderna significa quasi sempre la sostituzione di cuscinetti e anelli di usura. Molti componenti si rompono o si perdono quando le pompe vengono smontate.

Quando la baderna è la scelta migliore

In molti casi, un sistema di tenuta a baderna rappresenta ancora la risposta giusta per le applicazioni rotanti. Quando i fattori di cui sopra non sono un problema e uno staff adeguato è disponibile per le regolazioni e la sostituzione degli anelli, la baderna offre un basso costo iniziale e una manutenzione abbastanza semplice. E anche se alcuni dicono che la baderna consuma più energia rispetto alle tenute meccaniche, i nostri test hanno rilevato che sono essenzialmente gli stessi.

Prezzo di acquisto

La baderna offre un costo iniziale inferiore rispetto alle tenute meccaniche. Il vantaggio della tenuta meccanica deve superare questo costo. Questo può essere più difficile quando il macchinario è grande, o richiede metalli o elastomeri più costosi.

Facilità e tempi di installazione

L’installazione degli anelli di baderna non richiede il disaccoppiamento dell’albero di trasmissione, diversamente dal caso di installazione delle tenute meccaniche (eccetto le versioni split). Ciò comporta un’installazione relativamente più semplice e tempi di fermo macchina più brevi.

Condizione dell’apparecchiatura

Le tenute meccaniche in genere richiedono che le apparecchiature siano in buone condizioni per funzionare in modo affidabile. Ciò include la finitura dell’albero, l’allineamento della pompa, cavitazione e vibrazione.

Movimento radiale/assiale e disallineamento

La maggior parte delle tenute meccaniche tollerano pochissimi movimenti radiali o disallineamenti ed un movimento assiale minimo o nullo. Se l’albero viene spostato assialmente, ad esempio questo vale per molti raffinatori di carta, la baderna è spesso l’unica opzione disponibile. Sebbene a volte questi problemi possano essere affrontati con la giusta scelta di una tenuta meccanica e relativo sistema di supporto, la baderna è in genere la scelta ottimale.

Soluzione standardizzabile

La baderna offre una minore complessità in termini di pratiche di inventario/manutenzione.

Un’applicazione tipica a baderna è in genere quella su grandi pompe con all’interno materiali abrasivi, come quelle che si trovano nel settore minerario. Sebbene le tenute meccaniche forniscano una tenuta eccellente per alcune di queste apparecchiature, l’unione di alcuni fattori - tra cui alto prezzo di acquisto dovuto alle grandi dimensioni delle attrezzature, i grandi movimenti degli alberi dovuti alle particelle che colpiscono la girante - portano la maggior parte dei clienti a scegliere la baderna per le proprie attrezzature.

Gli avanzamenti odierni relativi alla tecnologia dei sistemi di tenuta a baderna garantiscono che questo sistemi di tenuta durerà più a lungo in molte situazioni e richiederà un minor numero di regolazioni rispetto alle opzioni disponibili in passato. Nuovi materiali come la fibra di carbonio, i lubrificanti avanzati e la nuova tecnologia di intrecciatura si traducono in una maggiore durata della baderna e in minori problemi di manutenzione e di usura delle apparecchiature.

Articolo originale in inglese a cura di Raman Hanjra, A.W. Chesterton MPD Global Product Line Manager