FAQ + RADY OD KARLA

Vítejte v FAQ od Karla. Najdete zde skutečné příklady poškození mechanických ucpávek z oprav čerpadel Grundfos, Wilo, Flygt, Sigma, KSB, Calpeda a dalších značek. Každý příklad obsahuje fotografii, příčinu poruchy a doporučení, jak závadě předejít. Všechny fotografie pocházejí z reálného provozu a servisu čerpadel.

10 nejčastějších příčin poškození mechanických ucpávek

Mechanická ucpávka patří mezi nejdůležitější součásti každého čerpadla. Přestože je navržena pro dlouhodobý provoz, její životnost výrazně ovlivňují provozní podmínky, kvalita montáže i správná volba materiálů. Z praxe servisu čerpadel vyplývá, že většina poruch se opakuje stále dokola.

Níže najdete deset nejčastějších příčin poškození mechanických ucpávek, se kterými se setkáváme při opravách čerpadel.

Ještě níže pod textem si prohlédněte fotky poškozených ucpávek.

1. Chod čerpadla nasucho

Chod nasucho je nejčastější příčinou havárie mechanické ucpávky.

Těsnicí plochy jsou během provozu chlazeny a mazány čerpanou kapalinou. Pokud kapalina chybí, dochází během několika sekund k prudkému nárůstu teploty.

Typické následky:

  • popraskané keramické kroužky,
  • spálené pryžové části,
  • deformace kovových součástí,
  • rozlámané uhlíkové kroužky.

 

Jak zabránit poškození?  Používejte ochranu proti chodu nasucho. Např. hlídání minimální hladiny plovákovými spínači, hladinovými sondami, popř. softwarovými funkcemi ovládacích systémů, např. CONTROL nebo frekvenční měniče ECOPOWER.

2. Abrazivní opotřebení

Voda obsahující písek, kal nebo jiné pevné částice působí jako brusná pasta.

Nejvíce trpí měkčí materiály, například uhlík nebo nerezová ocel.

Typické projevy:

  • soustředné dráhy na pracovních plochách,
  • zmatovatění SiC sedel,
  • výrazné opotřebení nerezových kroužků,
  • postupné zvyšování úniku kapaliny

 

Jak zabránit poškození?   Pro abrazivní média používejte materiály SiC/SiC (karbid křemíku) nebo TC/TC (wolfram).

3. Provoz do uzavřeného výtlaku

Pokud čerpadlo běží proti zavřenému ventilu, kapalina neproudí a energie motoru se mění na teplo.

Teplota kapaliny uvnitř čerpadla rychle roste a především u vertikálních čerpadel v prostoru mechanické ucpávky může vzniknout parní polštář.

Následky:

  • roztrhané EPDM,
  • zničené O-kroužky,
  • rozlámané uhlíkové kroužky,
  • přehřátí celého čerpadla.

 

Jak zabránit poškození?    Používejte  správně nastavený řídicí systém s vypnutím čerpadla při zavřeném průtoku, popř. s nastaveným minimálním průtokem.

4. Kavitace

Kavitace vzniká při poklesu tlaku pod tlak nasycených par kapaliny.

V kapalině se tvoří parní bubliny, které následně implodují.

Následkem bývá:

  • poškození oběžných kol,
  • vibrace,
  • zvýšené zatížení mechanické ucpávky,
  • zkrácení životnosti ložisek.

 

Jak zabránit poškození?     Dodržujte doporučené provozní podmínky čerpadla, především požadované hodnoty NPSH a správně navrhujte sací potrubí.

5. Dlouhodobá odstávka čerpadla

U fekálních a kalových čerpadel dochází často ke slepení pracovních ploch ucpávky.

Usazeniny a zaschlé nečistoty vytvoří mezi těsnicími plochami pevný spoj.

Po spuštění:

  • rotační kroužek se nemusí uvolnit,
  • může se protočit v pryžové části,
  • ucpávka přestane těsnit.

 

Jak zabránit poškození?     Nechte čerpadlo pravidelně krátce protočit, například jednou za 48 hodin na 1–3 sekundy pomocí řídicí jednotky (např. CONTROL) nebo frekvenčního měniče (např. ECOPOWER).

6. Nevhodně zvolený materiál pryže

Ne každá pryž je vhodná pro každé médium.

Časté chyby:

  • NBR v příliš horké vodě,
  • EPDM v minerálních olejích,
  • FKM v některých alkalických roztocích.

Výsledkem bývá:

  • bobtnání,
  • tvrdnutí,
  • praskání,
  • ztráta pružnosti.

 

Jak zabránit poškození?    Vždy vybírejte materiál pryže podle vlastností čerpaného média, jeho teploty a koncentrace.

7. Vibrace čerpadla

Vibrace mohou být způsobeny:

  • nevyváženým oběžným kolem 
  • poškozenými ložisky,
  • kavitací,
  • nesprávným uložením potrubí.

Mechanická ucpávka je na vibrace velmi citlivá.

Typické následky:

  • zvýšené opotřebení ploch,
  • netěsnosti,
  • poškození pryžových částí.

 

Jak zabránit poškození?     Pravidelně kontrolujte stav ložisek, hřídelových spojek nebo vyvážení rotujících částí.

8. Nesouosost hřídele

Pokud hřídel neběží souose, jsou těsnicí plochy zatěžovány nerovnoměrně.

To vede k:

  • nerovnoměrnému opotřebení,
  • vibracím,
  • zvýšenému úniku kapaliny.

Často se s tím setkáváme po neodborných opravách.

Jak zabránit poškození?    Při montáži vždy kontrolujte házivost hřídele a stav ložisek.

9. Chemické poškození

Některé chemikálie napadají nejen pryže, ale i samotné pracovní plochy.

Typické příklady:

  • oxidanty,
  • kyseliny,
  • zásady,
  • rozpouštědla.

Poškození se projevuje:

  • změnou rozměrů,
  • ztrátou pružnosti,
  • korozí kovových částí,
  • rozpadem elastomerů.

 

Jak zabránit poškození?     Vždy ověřte kompatibilitu všech materiálů ucpávky s chemickými vlastnostmi čerpaného média.

10. Nesprávná montáž

I kvalitní mechanická ucpávka může selhat během několika minut po montáži.

Časté chyby:

  • poškrábání pracovních ploch,
  • montáž bez mazání O-kroužků nebo manžet
  • použití nevhodného nářadí,
  • znečištění těsnicích ploch.

Výsledkem bývá okamžitý nebo velmi rychlý únik kapaliny.

Jak zabránit poškození?     Pracujte v čistém prostředí, nepoužívejte ostré nástroje, nepoužívejte úderové techniky montáže.

Závěr

Ve většině případů není příčinou poruchy samotná mechanická ucpávka, ale provozní podmínky čerpadla, popř. chybná montáž ucpávky. Správná volba materiálů, kvalitní montáž a vhodně nastavený řídicí systém dokážou životnost ucpávky prodloužit z několika měsíců na mnoho let.

Pokud si nejste jisti výběrem mechanické ucpávky nebo potřebujete určit příčinu poruchy, zašlete fotografii poškozené ucpávky a typ čerpadla. Ve většině případů lze závadu poměrně přesně určit již podle vzhledu opotřebení těsnicích ploch. A podle toho zvážit možnosti nápravy. Tou může být zvolení jiných materiálů ucpávky nebo i úprava provozních stavů čerpadla.....

Autor: Karel Buchtele, InTech-mechanické ucpávky do čerpadel a míchadel
Praktické zkušenosti ze servisu čerpadel a mechanických ucpávek.

 

Pro detail klikněte na fotku pravým tlačítkem a volte zobrazení v nové kartě.....

Poškození keramického (CE) rotačního kroužku způsobené chodem nasucho. Absence čerpané kapaliny vedla k přehřátí těsnicích ploch, vzniku vysokého tepelného pnutí a následnému popraskání keramického materiál

Poškození keramického (CE) rotačního kroužku způsobené chodem nasucho. Absence čerpané kapaliny vedla k přehřátí těsnicích ploch, vzniku vysokého tepelného pnutí a následnému popraskání keramického materiálu. Tento typ poškození patří mezi nejčastější příčiny selhání mechanických ucpávek. Uhlíkové (CA) těsnicí kroužky jsou vůči tepelným šokům obecně odolnější, a proto při krátkodobém přehřátí obvykle nepraskají tak snadno jako keramika. (Autor  Karel Buchtele)

Mechanická ucpávka z nového čerpadla po provozu v abrazivní vodě. Pro danou aplikaci nebyla zvolena vhodná materiálová kombinace těsnicích ploch.

Mechanická ucpávka z nového čerpadla po provozu v abrazivní vodě. Pro danou aplikaci nebyla zvolena vhodná materiálová kombinace těsnicích ploch. Zatímco nerezový rotační kroužek vykazuje výrazné opotřebení způsobené abrazivními částicemi, sedlo z karbidu křemíku (SiC) zůstalo rozměrově téměř neporušené a je patrné pouze zmatovění jeho těsnicí plochy. Tento příklad dobře ukazuje rozdíl v odolnosti jednotlivých materiálů. U čerpadel pracujících s pískem, kaly nebo jinými abrazivními suspenzemi se proto vyplatí zvolit odolnější materiálovou kombinaci, například SiC/SiC, nebo TC/TC již při pořízení čerpadla. (Autor Karel Buchtele).

 Typické opotřebení mechanické ucpávky pracující v lehce znečištěné vodě.

Přirozené opotřebení těsnicích ploch po několika letech provozu. Soustředné dráhy na uhlíkovém kroužku (CA) i keramickém sedle (CE) vznikly vlivem dlouhodobého tření a přítomnosti jemných nečistot ve vodě. Přestože ucpávka nemusí ještě výrazně protékat, opotřebené pracovní plochy již nedokážou vytvořit tak kvalitní těsnicí film jako nové součásti. Tento stav obvykle předchází postupnému zvyšování úniku kapaliny. Nejedná se o náhlou poruchu ani výrobní vadu, ale o běžné provozní opotřebení odpovídající stáří a provozním podmínkám ucpávky. Životnost mechanické ucpávky lze prodloužit omezením nečistot v čerpané kapalině a pravidelnou kontrolou provozního stavu čerpadla.

 Poškození mechanické ucpávky. rešení je řídící jednotka CONTROL nebo frekvenční měnič ECOPOWER

Poškození mechanické ucpávky po dlouhodobé odstávce kalového čerpadla. Usazeniny a zaschlé nečistoty z odpadní vody způsobily slepení rotačního a statického kroužku v pracovní rovině ucpávky. Při následném spuštění čerpadla se těsnicí plochy neuvolnily a rotační kroužek se protočil v pryžové části ucpávky. Tento typ závady se často objevuje u čerpadel fekálních a odpadních vod, která zůstávají delší dobu mimo provoz.

Jak závadě předejít?
Osvědčeným řešením je pravidelné krátké protočení čerpadla během odstávky. Moderní řídicí jednotky nebo frekvenční měniče umožňují nastavit automatické protočení například jednou za 48 hodin na dobu 1–2 sekund. Takto krátký pohyb obvykle stačí k tomu, aby se těsnicí plochy mechanické ucpávky neslepily a čerpadlo bylo připraveno k bezproblémovému spuštění i po delší odstávce.

Pro automatické protočení čerpadel během odstávky lze využít řídicí jednotky CONTROL nebo frekvenční měniče ECOPOWER , které umožňují nastavení pravidelných servisních rozběhů čerpadla.

 Havarijní poškození mechanické ucpávky

Havarijní poškození mechanické ucpávky způsobené provozem do uzavřeného výtlaku. Vertikální čerpadlo Wilo řady MVI čerpalo oplachovou vodu o teplotě přibližně 60 °C, přičemž porucha řídicího systému nezajistila jeho odstavení po uzavření výtlaku. Při dlouhodobém provozu bez průtoku se téměř veškerý příkon motoru měnil na teplo, což vedlo k výraznému nárůstu teploty uvnitř čerpadla. V prostoru mechanické ucpávky vznikl parní polštář, který způsobil ztrátu mazání a chlazení ucpávky.

Následkem extrémního tepelného namáhání došlo k roztržení pryžového vlnovce z EPDM a k destrukci uhlíkového pracovního kroužku, který se vlivem přehřátí a tepelných šoků téměř rozlámal. Jedná se o typický příklad poškození mechanické ucpávky při provozu čerpadla proti uzavřenému ventilu nebo bez dostatečného průtoku.

Poučení z praxe: Více než samotná teplota média bývá nebezpečný nedostatek průtoku. Mechanická ucpávka je závislá na neustálém chlazení a mazání čerpanou kapalinou. Proto by každé čerpadlo pracující s uzavírací armaturou mělo být chráněno vhodným řídicím systémem, hlídáním minimálního průtoku nebo ochranou proti provozu do uzavřeného výtlaku.

 

 

Záznamy nebyly nalezeny...