Le condizioni dell’apparecchiatura, sia essa una pompa centrifuga, un mixer/agitatore o una turbina, influiscono sulla durata e sulle prestazioni della tenuta meccanica? La risposta è si.
Le condizioni dell’apparecchiatura svolgono un ruolo molto importante nel determinare la durata e l’affidabilità complessiva della tenuta.
In linea generale:
- Le tenute meccaniche sono installate su un albero rotante e progettate per prevenire perdite visive
- Due “facce di tenuta” altamente levigate e caricate tramite una o più molle entrano in contatto l’una con l’altra
- Una delle facce di tenuta è fissa mentre l’altra faccia di tenuta ruota insieme all’albero della pompa
- Ciascuna delle due facce di tenuta è sigillata ai loro supporti mediante una tenuta secondaria, in genere un o-ring.
Molti fattori entrano in gioco quando una tenuta meccanica viene installata su un albero rotante. Il principale riguarda lo stato dell’apparecchiatura, che include innanzitutto la quantità di movimento dell’albero durante la rotazione e/o la condizione della faccia della cassa-stoppa. Le tenute meccaniche sono progettate basandosi su supposizioni relative alla quantità di movimento che i dispositivi possono essere in grado di sopportare e non forniscono ancora alcuna perdita visibile durante il funzionamento.
Ci sono tre regole base da considerare per quanto riguarda le tenute meccaniche e il movimento dell’albero.
Regola 1: L’albero rotante non dovrebbe essere piegato e ruoterà attorno al suo vero asse
L’oscillazione auspicabile da questa ipotesi non è superiore a 0,001 pollici/pollice di diametro dell’albero o 0,001 mm/mm di diametro dell’albero (Figura 1).
Se l’eccentricità dell’albero supera questi limiti, allora le superfici lambite potrebbero avere difficoltà a rimanere perfettamente unite e, quindi, a fare tenuta.
Regola 2: L’albero rotante supportato dal suo cuscinetto non deve muoversi assialmente (lungo il suo asse) più di 0,005 pollici o 0,13 mm
Se l’albero si muove in eccesso rispetto a questa quantità, la forza che spinge le facce di tenuta insieme può comprimere eccessivamente le stesse che possono causare un’usura eccessiva. Se l’albero si muove nella direzione opposta, l’albero potrebbe comprimere le facce di tenuta lucidate, consentendo perdite visibili.
Regola 3: La superficie di montaggio deve essere perpendicolare all’albero rotante
Il run-out non deve superare 0,005 pollici/pollice di diametro dell’albero o 0,005 mm/mm di diametro dell’albero (Figura 3). Se la superficie di montaggio dell’apparecchiatura non è perpendicolare all’albero, le tenute che ruotano il loro meccanismo a molla possono subire un’usura eccessiva sui perni e fallire.
Qual è l’oscillazione accettabile dell’albero?
Una domanda comune è: “Qual è il limite massimo consentito per il corretto funzionamento della tenuta meccanica a lungo termine?” Le tenute meccaniche sono dispositivi notevolmente resilienti che possono accettare alcuni movimenti dell’albero ad alte velocità. Tuttavia, una maggiore velocità dell’albero rotante deve essere collegata al movimento minimo dell’albero per ottenere la migliore durata della tenuta meccanica possibile. Se la velocità dell’albero supera 1800 giri/min, l’albero non deve superare 0,002 pollici o 0,05 mm per una durata ottimale della tenuta meccanica.
Le migliori pratiche nell’industria comprendono una scheda tecnica “come trovata” e “come lasciata” che documenta il run-out dell’albero, il gioco assiale dell’albero e l’eccentricità del lato della camera di tenuta. Spesso le procedure standard impongono che se le letture superano i valori massimi impostati, gli alberi vengono rifiniti, sostituiti e/o sostituiti i cuscinetti. In alcuni scenari, gli installatori di tenute eseguiranno anche un “lappatura” dalla faccia della camera di tenuta per ristabilire la perpendicolarità rispetto all’albero che potrebbe essersi deteriorato a causa della corrosione dovuta alla precedente tenuta o alla perdita di fluido. Ciò fornisce anche una migliore superficie di tenuta statica per la successiva installazione di una tenuta meccanica.
Individuare le cause del fallimento della tenuta (troubleshooting)
Se hai bisogno di aiuto per valutare la tua attrezzatura in relazione a questi standard, contattaci qui, un nostro specialista sarà a tua disposizione. Se una tenuta fallisce, c'è una lista di controllo completa per la risoluzione dei problemi che tratteremo in un prossimo post, ma il rispetto degli standard sopra indicati è da considerare sempre il primo punto di partenza.
Configura un sistema che rimanga all’interno di queste linee guida e otterrai il massimo dal tuo investimento nella tenuta aumentando l’affidabilità complessiva delle apparecchiature!
Articolo originale in inglese a cura di Antim Parikh, A.W. Chesterton Application Engineer Level III