Vibrazioni eccessive, squittii rumorosi, emissione di calore superiore al normale, letture di pressione fuori dalla curva e perdite di fluidi di processo sono tutti segni che un guasto alla pompa è imminente. Per evitare ulteriori danni alla pompa API610 e alle apparecchiature a valle, oltre a costosi tempi di inattività per riparazioni, è fondamentale arrivare alla causa principale del problema della pompa e ripristinarla rapidamente alle massime prestazioni. 

Cuscinetti, giunti e guarnizioni sono i componenti più comuni della pompa che si guastano. L'esperienza ha dimostrato che trascurare questi elementi non solo costerà in dollari di manutenzione, ma anche in risorse e tempi di inattività che aumenteranno i costi operativi. Ecco come identificare i guasti delle parti, scovare le cause alla radice e impedire che si ripetano. 

1. Cuscinetti: come falliscono

Molte bandiere rosse possono essere indicatori di problemi ai cuscinetti: letture delle vibrazioni aumentate, funzionamento più rumoroso del solito e temperatura aumentata intorno all'alloggiamento del cuscinetto sono tutti avvisi comuni. Presta attenzione a questi piccoli segni. Non ignorare anche il tintinnio minore; quando si sente un forte stridio, i cuscinetti di solito vengono colpiti e la pompa sta per bloccarsi. 

Sebbene i cuscinetti siano generalmente lubrificati in fabbrica, richiedono un programma di lubrificazione personalizzato a seconda dell'applicazione della pompa e del programma operativo. (Un'eccezione sono i cuscinetti sigillati.) La mancata lubrificazione dei cuscinetti può causare surriscaldamento e guasti precoci.

Un'ulteriore minaccia al corretto funzionamento dei cuscinetti è il contaminante del lubrificante. Grana e altri contaminanti possono danneggiare la superficie del cuscinetto, causando un funzionamento incoerente e riducendo la durata del cuscinetto. Una minaccia meno comune per i cuscinetti è il disallineamento e le vibrazioni, che nel tempo possono causare scheggiature e danni alla superficie del cuscinetto. 

Come prevenire il fallimento

Stabilire un programma di lubrificazione regolare e documentare la lubrificazione in un registro di manutenzione. Evitare i comuni passi falsi della lubrificazione descritti di seguito. 

L'errore numero uno di lubrificazione commesso sul campo è l'aggiunta di grasso mentre la pompa è in funzione. Se la pompa viene ingrassata durante il funzionamento, il grasso non raggiungerà gli elementi volventi e i cuscinetti funzioneranno a secco. Spegnere sempre la pompa prima di aggiungere grasso ai cuscinetti.

Non mischiare mai tipi di grasso. Diversi addensanti per grassi possono essere incompatibili e causare fame o indurimento. 

Non ingrassare eccessivamente i cuscinetti. La lubrificazione eccessiva può essere dannosa quanto la lubrificazione insufficiente. L'eccesso di grasso può causare un forte accumulo di calore e un cedimento prematuro dei cuscinetti. (Si noti che i cuscinetti sigillati non richiedono ingrassaggio aggiuntivo; se si aggiunge grasso ai cuscinetti di tipo sigillato, ciò potrebbe forzare la tenuta fuori posizione.)

Ispezionare periodicamente il lubrificante. Se sembra essere contaminato, farlo analizzare per determinare quale tipo di contaminanti si sta infiltrando nell'alloggiamento del cuscinetto. Una volta determinato il tipo di contaminazione, intraprendere azioni correttive per prevenirne il ripetersi.

Una buona progettazione del sistema e un'installazione solida dovrebbero prevenire le vibrazioni eccessive che possono causare scheggiature o pitting del cuscinetto. Le pompe devono essere montate saldamente su una base piana, prestando estrema attenzione a sostenere le tubazioni di aspirazione per evitare qualsiasi sollecitazione sulla pompa. Un gancio per tubi installato sul tubo di scarico dovrebbe supportare tutto il peso, non la pompa o l'involucro. Vedere l'immagine 1 per una corretta installazione e supporto. Monitorare regolarmente le apparecchiature per rilevare eventuali variazioni di vibrazione e temperatura per identificare le condizioni mutevoli.

2. Accoppiamenti: come falliscono

I giunti si guastano quando l'albero della pompa e l'albero del motore non sono allineati. Potrebbero non essere allineati dall'inizio a causa di un'installazione errata o diventarlo nel tempo a causa delle vibrazioni del sistema. Un modo per identificare visivamente un giunto difettoso è cercare detriti neri sotto l'area di accoppiamento della pompa centrifuga. Questo è dall'inserto di accoppiamento che è posizionato tra le flange di accoppiamento. Su un accoppiamento disallineato, le facce delle flange che si sfregano insieme macineranno l'inserto nel tempo, producendo un mucchio di trucioli. 

L'altro indicatore chiave di giunti disallineati è la vibrazione. Eventuali vibrazioni superiori a quelle normalmente osservate durante il normale funzionamento della pompa devono essere esaminate.

Come prevenire il fallimento

L'allineamento del giunto deve essere controllato ogni volta che si sospettano problemi, dovuti ai suddetti trucioli o vibrazioni, nonché nell'ambito di un programma di manutenzione ordinaria. Ogni volta che si effettuano riparazioni sulla pompa, è necessario verificare il corretto allineamento sia prima dell'avvio che dopo che la pompa è alla temperatura di esercizio (denominato "allineamento a caldo").

L'allineamento del giunto parallelo deve essere verificato prima posizionando un righello attraverso le due flange del giunto e misurando l'offset massimo in vari punti attorno alla periferia del giunto. Se l'offset massimo supera quanto specificato dal produttore del giunto, il giunto deve essere riallineato. 

Una volta soddisfatto dell'allineamento parallelo, l'allineamento angolare del giunto deve essere quindi verificato con un micrometro o un calibro. Misurare dall'esterno di una flangia all'esterno dell'altra a intervalli attorno alla periferia del giunto. Se la differenza tra il massimo e il minimo supera la tolleranza specificata dal produttore del giunto, il giunto deve essere riallineato. Se è necessaria una correzione, è necessario ricontrollare l'allineamento parallelo. Vedere l'immagine 2 per le corrette tecniche di allineamento dell'accoppiamento.

3. Tenute meccaniche: come si guastano

I guasti della tenuta meccanica sono generalmente abbastanza facili da individuare: un gocciolamento lento o talvolta un flusso costante di fluido di processo proveniente dal premistoppa della tenuta è un indizio morto. I sigilli rappresentano la maggior parte dei guasti delle apparecchiature rotanti durante la vita dell'apparecchiatura, ma raramente sono la causa principale del guasto. 

La scelta errata del materiale di tenuta per il processo è un errore comune. Una selezione errata può causare il rigonfiamento o la rottura degli O-ring della tenuta o la corrosione della superficie della tenuta. Sebbene la maggior parte delle persone sappia scegliere una tenuta in base al fluido di processo, ad esempio una tenuta più robusta è necessaria per i fluidi corrosivi, molti non prendono in considerazione le condizioni operative. Un fluido come l'acqua sarebbe normalmente considerato inerte. Tuttavia, aggiungere temperature estreme e potrebbero verificarsi bagliori e danni alla superficie della tenuta. 

Un'altra considerazione sulla temperatura che può influire sulla tenuta, anche se il materiale della tenuta è stato selezionato correttamente, riguarda anche le condizioni operative. Portare una pompa ferma da temperatura ambiente fino a far funzionare immediatamente una temperatura estremamente elevata o un fluido superraffreddato può provocare uno shock termico della tenuta e causare crepe. 

Le pompe che muovono fluidi più viscosi come la vernice possono vedere accumuli lungo le facce e i bordi della tenuta. Nel tempo, questo può intasare il sigillo e causare guasti. Vedere l'immagine 3 per un esempio di un sigillo che si è guastato a causa dell'accumulo di vernice.

 Al di là di questi problemi specifici di selezione e applicazione della tenuta, la principale causa di guasto della tenuta è il funzionamento a secco della tenuta, che può causare shock termici o bruciare gli elastomeri della tenuta. Qualsiasi numero di problemi sistemici può causare il funzionamento a secco. Un basso livello di fluido dalla sorgente, ostruzioni al lato di aspirazione della pompa o il funzionamento con scarico chiuso (direzione morta) possono causare un aumento della temperatura e la rottura della tenuta.

Come prevenire il fallimento

Il primo passo per evitare il guasto della tenuta meccanica è selezionare la tenuta adeguata sia per il fluido di processo che per le condizioni operative. Esaminare l'applicazione in dettaglio con l'addetto alle vendite dell'applicazione invece di impostare per impostazione predefinita la selezione per tipo di fluido.

Se sono coinvolte temperature estreme, prendere in considerazione modifiche alle procedure di avvio per evitare shock termici alla tenuta. Introdurre gradualmente il fluido di processo nella pompa per portare tutti i componenti alla massima temperatura più lentamente. L'aggiunta di elementi riscaldanti o refrigeranti esterni è un'altra possibile soluzione.

Per le applicazioni soggette a processi di accumulo sulla tenuta, è possibile aggiungere un sistema di lavaggio esterno della tenuta per evitare che le particelle si attacchino alla tenuta. Se su una pompa è presente un sistema di lavaggio esterno, è necessario mantenerlo in buone condizioni e controllare se si verificano accumuli e guasti della tenuta. 

Una volta selezionato il materiale di tenuta appropriato per l'applicazione, l'attenzione dovrebbe spostarsi sul lato di aspirazione dell'attrezzatura per prevenire il funzionamento a secco. Se il fluido alla fonte si sta esaurendo regolarmente, è necessario installare un interruttore di controllo del livello per evitare livelli di alimentazione bassi. Se si osserva un flusso di scarico o una caduta di pressione, questa è un'indicazione che l'aspirazione deve essere controllata per verificare la presenza di ostruzioni. Fatta eccezione per brevi periodi per i test delle prestazioni della pompa, una pompa non dovrebbe mai essere utilizzata con uno scarico chiuso: la segnaletica e le procedure di sorveglianza possono impedire che ciò accada.  

Una soluzione alla risoluzione dei problemi di tenuta consiste nell'adattare il processo con una pompa senza tenuta. Questi design a colonna chiusa verticalmente riducono le perdite attraverso la boccola dell'acceleratore, raccolgono eventuali perdite accidentali all'interno della colonna della pompa e le scaricano nuovamente nel serbatoio di aspirazione o di alimentazione. Le pompe verticali senza tenuta sono adatte a un'ampia varietà di applicazioni difficili, anche quelle con solidi elevati o con fluidi ad alta temperatura. Il retrofit di un'installazione di pompa orizzontale con una pompa verticale a colonna chiusa può essere generalmente realizzato con modifiche minime delle tubazioni e l'aggiunta di supporti per configurazioni di montaggio esterno.

Documentazione

La saggezza convenzionale afferma che coloro che non imparano dalla storia sono destinati a ripeterla: questo vale quando si tratta di manutenzione e riparazione delle pompe. La documentazione delle riparazioni può aiutare a identificare le pompe con problemi futuri e aiutare a diagnosticare i guasti futuri della pompa. Questo importante passaggio finale viene spesso trascurato una volta che una pompa è di nuovo in funzione. 

Ci sono diversi elementi chiave da notare. Più dettagli vengono documentati, più facile sarà individuare quei fattori anomali. Per cominciare, le note di manutenzione dovrebbero includere eventuali condizioni operative insolite relative alla tempistica del problema di riparazione (ad esempio, un periodo di arresto per una vacanza, temperature eccezionalmente elevate, ecc.). Prendere nota della posizione della pompa nel processo e del motivo per cui la pompa è stata identificata per la riparazione (arresto, prestazioni, perdite, rumore, ampere, ecc.).

Le note di riparazione dovrebbero includere anche la diagnosi e le misure adottate per riparare la pompa. Se identificata come una pompa problematica, può essere contrassegnata per un'ispezione più approfondita delle procedure di installazione, tubazioni, funzionamento e riparazione. Questa ispezione più ravvicinata dovrebbe portare a identificare la causa principale dei guasti.  

L'utilizzo dei dati storici per eliminare i problemi ricorrenti prolungherà la durata della pompa e preverrà i tempi di fermo del processo.  

di Jim Clayton

https://www.pumpsandsystems.com/