Manutenção do selo mecânico em bombas industriais

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Manutenção dos selos mecânicos em bombas industriais. Dica importante: existem muitos tipos de selos mecânicos para bombas, com modelos diferentes. No entanto, os principais pontos de vazamento são cinco: (1) o selo entre o mancal e o eixo; (2) o selo entre o anel móvel e o mancal; (3) o selo entre o anel móvel e o anel fixo; (4) o selo entre o anel fixo e seu suporte; (5) o selo entre a tampa de vedação e o corpo da bomba. Manutenção dos selos mecânicos em bombas industriais. Existem muitos tipos de selos mecânicos para bombas, com modelos diferentes. No entanto, existem cinco pontos principais onde podem ocorrer vazamentos: (1) o selo entre o mancal e o eixo; (2) o selo entre o anel móvel e o mancal; (3) o selo entre o anel móvel e o anel fixo; (4) o selo entre o anel fixo e seu suporte; (5) o selo entre a tampa de vedação e o corpo da bomba. Em geral, as vazamentos entre os eixos, bem como entre as tampas de vedação e o corpo da bomba, são fáceis de serem detectados e resolvidos. No entanto, é necessário uma observação atenta, especialmente quando o meio de trabalho é um gás liquefeito ou gases tóxicos e perigosos sob alta pressão; nesses casos, a situação se torna um pouco mais difícil. Os demais vazamentos são, intuitivamente, difíceis de serem identificados e avaliados. É necessário, com base em práticas de gestão e manutenção a longo prazo, observar, analisar e avaliar os sintomas dos vazamentos para se chegar a conclusões corretas. 1. Vazamento durante a instalação para teste estático. Após a instalação e ajuste da vedação mecânica, geralmente é feito um teste em condições de repouso, para verificar o volume de vazamento. Se o volume de vazamento for pequeno, geralmente há algum problema com as juntas de vedação do anel dinâmico ou do anel estático. Quando o volume de vazamento é maior, isso indica que há algum problema entre os componentes de fricção do anel dinâmico e do anel estático. Com base na observação inicial da quantidade de vazamento e na identificação do local de vazamento, realiza-se uma inspeção manual do equipamento. Se a quantidade de vazamento não mudar significativamente, então há algum problema com os anéis de vedação estáticos e dinâmicos. Se houver uma mudança significativa na quantidade de vazamento durante a rotação do equipamento, pode-se concluir que há algum problema no conjunto de fricção entre os anéis estáticos e dinâmicos. Se o fluido vazante for ejetado ao longo do eixo, é provável que haja um problema com o anel de vedação dinâmico. Já se o fluido vazante for ejetado para os lados ou sair pelos orifícios de resfriamento, é provável que haja um problema com o anel de vedação estático. Além disso, canais de vazamento também podem existir simultaneamente, mas geralmente há uma distinção entre os principais e os secundários. Basta observar com atenção e conhecer bem a estrutura para se conseguir determinar corretamente. 2. Vazamentos que ocorrem durante os testes de funcionamento da bomba mecânica. Após o teste estático, a vedação mecânica da bomba, devido à força centrífuga gerada pela rotação em alta velocidade durante o funcionamento, impede vazamentos do meio. Portanto, durante os testes de funcionamento, vazamentos no selo mecânico, após a exclusão de falhas nos selos entre os eixos e nas tampas dos mesmos, são basicamente causados pela destruição das superfícies de atrito entre o anel dinâmico e o anel estático. Os principais fatores que causam a falha na vedação do par de atrito são: (1) Durante a operação, fenômenos anormais como vácuo, cavitação e pressão excessiva geram uma grande força axial, fazendo com que as superfícies de contato entre o anel móvel e o anel fixo se separem; (2) Uma compressão excessiva ao instalar a vedação mecânica provoca desgaste severo nas superfícies de contato entre os anéis; (3) O anel de vedação do anel móvel está muito apertado, impedindo que a mola ajuste o movimento axial do anel móvel; (4) O anel de vedação do anel fixo está muito solto, fazendo com que o anel fixo se separe do seu suporte quando o anel móvel se move axialmente; (5) A presença de partículas no meio de trabalho pode causar danos às superfícies de contato entre os anéis durante a operação; (6) Erros no projeto ou na escolha dos materiais utilizados para a vedação, como uma pressão insuficiente nas superfícies de contato ou uma alta capacidade de contração térmica dos materiais utilizados. Esse fenômeno ocorre frequentemente durante os testes de funcionamento. Às vezes, é possível eliminá-lo por meio de ajustes adequados no assento do anel estático, mas, na maioria dos casos, é necessário desmontar e montar novamente o equipamento, além de substituir o selo mecânico. 3. Vazamento repentino da bomba mecânica durante seu funcionamento normal. Em alguns casos, as bombas centrífugas começam a vazar durante o funcionamento devido ao desgaste normal ou ao fato de terem atingido seu limite de vida útil. Porém, na maioria dos casos, isso acontece devido a mudanças significativas nas condições de operação ou devido a manejo e manutenção inadequados. (1) Vazamentos, erosão causada pela pressão ou períodos prolongados de pressão elevada, o que leva à destruição do selo mecânico; (2) A capacidade de saída real da bomba é insuficiente, fazendo com que grande quantidade de fluido circule dentro da bomba. Isso gera acúmulo de calor, levando à vaporização do fluido e, consequentemente, à falha do selo mecânico; (3) Um fluxo de retorno excessivo faz com que os sedimentos no fundo dos recipientes (torres, tanques, etc.) sejam levantados, danificando assim o selo mecânico; (4) Em casos de parada prolongada da bomba, a falta de rotação manual ao reiniciar a bomba faz com que as superfícies de contato se danifiquem devido ao atrito; (5) Aumento de substâncias corrosivas, poliméricas ou que causam aglomeração no fluido; (6) Mudanças bruscas na temperatura do ambiente; (7) Alterações frequentes nas condições de operação; (8) Paradas repentinas devido a falhas elétricas, entre outros. As bombas centrífugas podem começar a vazar durante seu funcionamento normal. Se isso não for detectado a tempo, pode causar acidentes graves ou perdas significativas. Portanto, é necessário dar atenção a esse problema e tomar medidas eficazes para evitá-lo. 4. Quanto maior o comprimento de compressão da mola, melhor será o efeito de vedação. Na verdade, não é assim. Uma compressão excessiva da mola pode causar um desgaste rápido das superfícies em contato, levando ao seu consumo instantâneo. Além disso, a compressão excessiva faz com que a mola perca a capacidade de ajustar as extremidades do anel móvel, o que resulta na falha do selo mecânico. 5. Quanto mais apertado for o anel de vedação, melhor. Na verdade, um anel de vedação muito apertado é prejudicial e não traz benefícios. Primeiro, isso aumenta o desgaste entre a junta de vedação e o casquilho do eixo, causando vazamentos prematuros. Segundo, aumenta a resistência ao ajuste e movimento axial do anel móvel, impedindo que ele seja ajustado adequadamente quando as condições de operação mudam frequentemente. Terceiro, a mola pode se deteriorar devido ao excesso de fadiga. Quarto, isso faz com que a junta de vedação do anel móvel se deforme, afetando assim a eficácia da vedação. 6. Quanto mais apertado for o anel de vedação do anel estático, melhor. A junta de vedação do anel estático fica basicamente em estado de repouso, o que resulta em um melhor efeito de vedação. No entanto, um aperto excessivo também é prejudicial. Primeiro, a deformação excessiva do anel de vedação pode afetar sua eficácia. Segundo, o material utilizado no anel de vedação é, em sua maioria, grafite, que costuma ser bastante frágil; portanto, sob esforços excessivos, ele pode se quebrar facilmente. Terceiro, a instalação e remoção desse anel são difíceis, o que pode causar danos ao próprio anel de vedação. 7. Quanto mais apertada estiver a porca de fixação da roda dinâmica, melhor. Entre as vazamentos em selos mecânicos, o vazamento entre o casquilho do eixo e o próprio eixo (vazamento interaxial) é um dos mais comuns. Geralmente, acredita-se que vazamentos entre os eixos se devem ao fato de que as porcas que fixam as pás do rotor não estão bem apertadas. No entanto, existem muitos outros fatores que podem causar vazamentos entre os eixos, como a falha dos selos entre os eixos, desalinhamento, presença de impurezas dentro do espaço entre os eixos, grandes erros de formato nas conexões entre os eixos e seus mancais, danos nas superfícies de contato, espaços entre as diferentes partes do eixo, além de rosca excessivamente longa no topo do eixo. Todos esses fatores podem causar vazamentos entre os eixos. Um aperto excessivo da porca de fixação só faz com que a bucha entre os eixos se desgaste precocemente. Por outro lado, um aperto adequado da porca permite que a bucha mantenha uma certa elasticidade de compressão. Assim, durante o funcionamento, a porca se fecha automaticamente no momento certo, mantendo os eixos sempre em bom estado de vedação. 8. O novo é melhor que o velho. Em comparação, o uso de selos mecânicos novos oferece melhores resultados do que os antigos. No entanto, se a qualidade ou o material dos novos selos mecânicos não forem adequados, erros nas dimensões de encaixe podem afetar negativamente o desempenho do selo. Em meios poliméricos e permeáveis, é melhor não substituir o anel estático, desde que não haja desgaste excessivo nele. Como o anel estático permanece parado por um longo período de tempo em seu suporte, isso permite que o polímero e as impurezas se depositem juntos, garantindo assim um bom fechamento hermético. 9. É melhor consertar do que não consertar. Assim que ocorre vazamento no selo mecânico, há pressa em consertá-lo. Na verdade, às vezes o selo mecânico não está danificado; basta ajustar as condições de operação ou fazer os ajustes necessários no selo para eliminar o vazamento. Instalação e uso de vedações mecânicas para bombas. As vedações mecânicas são amplamente utilizadas em diversos tipos de bombas. A vedação mecânica é um dispositivo de vedação de alta precisão, que exige condições específicas para instalação e uso. 1. Princípios gerais para a instalação e uso de vedações mecânicas (1) É necessário conhecer as características do equipamento, incluindo a velocidade de rotação do eixo e o diâmetro do mesmo ； É necessário levar em consideração de forma abrangente e equilibrada a precisão de fabricação do equipamento e o tamanho da câmara de vedação, a vida útil do próprio equipamento, bem como seu papel no processo de produção. (2) Estimar a pressão do meio. A pressão na câmara de vedação da bomba geralmente não é a pressão de saída da bomba, mas sim menor que ela. (3) Esclarecer a situação do meio de vedação. Para saber o estado do meio de vedação, se é gasoso ou líquido, se o meio contém partículas e qual é a condição dessas partículas ； Entender as propriedades do meio e a temperatura, a fim de selecionar o produto adequado e adotar as medidas necessárias de resfriamento, lavagem e lubrificação. 2. Requisitos técnicos para a instalação e uso de selos mecânicos (1) Tolerância de deslocamento radial do eixo ou do bucha no local onde o selo mecânico será instalado: para diâmetros de Ф10~50mm, 0,04mm; para diâmetros maiores que Ф50~120mm, 0,06mm. A rugosidade da superfície do eixo ou do mancal deve atender aos requisitos técnicos, sendo que a tolerância no diâmetro externo é h6. (2) O deslocamento axial do eixo de transmissão não deve exceder 0,2 mm. (3) Tolerância de desvio da superfície do eixo em relação às extremidades da câmara de vedação: para diâmetros externos do eixo ou do mancal, a tolerância de desvio é de 0,04 mm para diâmetros entre Ф10 e 50 mm; para diâmetros acima de Ф50 e 120 mm, a tolerância é de 0,06 mm. (4) As extremidades do eixo ou do mancal, bem como as extremidades da câmara de vedação, devem ter cantos arredondados. Quando o diâmetro do eixo é ≤Φ30mm, o valor é de 3×10°; quando o diâmetro do eixo é >Φ30mm, o valor é de 4×10°. (5) Quando a temperatura do meio de transporte está muito alta, muito baixa, ou quando ele contém partículas impuras, substâncias inflamáveis, explosivas ou tóxicas, devem ser adotadas medidas adequadas de vedação, lavagem, resfriamento e filtragem. (6) Em alguns selos mecânicos que utilizam molas para transmitir força, é necessário prestar atenção à direção de rotação das molas. Ou seja, a direção de rotação do eixo deve fazer com que as molas fiquem cada vez mais apertadas; caso contrário, o selo não funcionará corretamente. A escolha da direção de rotação das molas é determinada da seguinte maneira: olhando do anel fixo para o anel móvel, se o eixo gira no sentido horário, deve-se usar molas com rotação direita; caso contrário, devem-se usar molas com rotação esquerda. 3. Método de instalação do selo mecânico: Os componentes do selo mecânico exigem precisão elevada, tanto em termos de fabricação quanto de instalação. Se a instalação não for feita corretamente, isso afetará a vida útil e o desempenho do selo. Em casos graves, isso pode causar o falha rápida do selo. (1) Preparativos antes da instalação e considerações importantes durante a instalação ① Verificar se o modelo e as especificações do selo mecânico a ser instalado estão corretos, e se não faltam peças. ②Verifique se os componentes do selo mecânico estão danificados, especialmente se as superfícies de selagem do anel móvel e do anel fixo foram danificadas. Caso sejam encontrados danos, será necessário realizar reparos ou substituir as peças por novas. Cada componente de vedação deve ser limpo com gasolina ou querosene, para que a superfície de cada componente fique livre de poeira e outros detritos. ③Se há rebarbas, ranhuras ou outros defeitos na superfície do eixo ou do bucha, bem como nas paredes internas da câmara de vedação e na superfície interna das tampas de vedação. Se forem encontradas rebarbas ou sulcos, é necessário lixá-los e poli-los. Além disso, deve-se limpá-los com gasolina ou querosene, mantendo-os limpos; não é permitido que haja poeira ou impurezas na superfície. ④Não use panos sujos ou gaze de algodão para limpar a superfície do anel móvel e do anel fixo. Deve-se usar gaze limpa e macia, algodão desengordurado ou algo semelhante para a limpeza. ⑤Durante o processo de montagem, é necessário manter a área limpa, para que as superfícies de vedação dos anéis móveis e fixos não sejam danificadas ou arranhadas. Para facilitar a montagem, deve-se aplicar óleo nas superfícies do eixo ou do bucha, bem como nas superfícies de contato entre a tampa de pressão e os anéis de vedação, evitando assim o atrito seco no momento da partida. (2) Sequência de montagem ① Montagem das partes fixas do selo mecânico: a. Insira o pino de impedimento de rotação nos orifícios correspondentes da tampa do selo ； b. Coloque a anel de vedação do anel estático sobre este, e insira o anel estático dentro da tampa de vedação. Certifique-se de que o pino de prevenção de rotação fique inserido no sulco do anel estático. Ao instalar a tampa de pressão, tenha cuidado para que o anel estático não entre em contato com o eixo. Os parafusos devem ser apertados em várias etapas, de forma uniforme. ②Montagem das peças rotativas do selo mecânico: As peças rotativas do selo mecânico são montadas no eixo, uma após a outra, em ordem sequencial. Se houver bucha de eixo, é necessário montar, do lado de fora, as peças rotativas do selo mecânico na bucha de eixo, em sequência. Em seguida, a bucha de eixo, já com as peças rotativas do selo mecânico, deve ser encaixada no eixo. ③A tampa final é fixada no corpo selador e apertada uniformemente com parafusos. ④Verifique se a rotação de teste é fácil. Se não for possível girar ou houver dificuldade, deve-se verificar se as dimensões de montagem estão corretas. 4. Tratamento de falhas no funcionamento do selo mecânico (1) Vazamento desde o início ① Verificar se a qualidade da montagem atende aos requisitos técnicos, e se a compressão da mola está dentro dos limites especificados. ②Verifique se as superfícies de vedação do anel dinâmico e do anel estático estão danificadas. ③Verifique se a superfície de vedação está alinhada corretamente. (2) Se houver um aumento repentino no vazamento durante o funcionamento, é necessário parar a máquina para realizar uma inspeção. ① Verifique o estado de desgaste das superfícies de vedação do anel dinâmico e do anel estático, bem como as mudanças na qualidade dessas superfícies. Se houver danos, é preciso consertá-los ou substituí-los por peças novas. ②Verifique se as posições de instalação das anilhas de vedação auxiliares do anel dinâmico e do anel estático estão corretas (por exemplo, a borda da anilha em formato de “V” deve estar voltada para o lado de pressão) e se não há danos nessas anilhas. Se estiver instalado incorretamente, reinstale-o; se estiver danificado, substitua-o. ③Verifique se há impurezas sólidas no interior da câmara de vedação, e se o assento de transmissão está cheio de impurezas, o que pode afetar o movimento axial do anel móvel e a capacidade de compensação da mola. ④Verifique se os parafusos de fixação estão soltos e se isso afeta o funcionamento normal do selo mecânico. ⑤Verifique se os parafusos que fixam a tampa estão soltos, o que pode causar o desalinhamento da tampa de vedação. ⑥Verifique se o deslocamento axial e a vibração radial da bomba excedem os requisitos técnicos de uso. ⑦No caso de ser um bucha de eixo, verifique se a vedação entre a bucha e o eixo está danificada e se a posição está correta. ⑧Verifique se há circulação de líquido de vedação no interior do corpo de vedação, e se a vedação mecânica está em estado de atrito seco.