Il costo elevato di una tenuta inefficace dei cuscinetti nelle pompe per liquami

Le pompe per liquami sono comunemente utilizzate nell'industria mineraria per trasportare liquami abrasivi e corrosivi durante tutto il processo minerario. A causa della natura difficile di questi processi, le pompe per liquami sono soggette a perdite e guasti, che possono comportare elevati costi di manutenzione. Gli operatori delle pompe tendono a concentrare i propri sforzi di manutenzione preventiva sulla parte umida della pompa (corpo, giranti, ecc.) perché è qui che si trovano la maggior parte delle parti soggette ad usura.

Tuttavia, le frequenti perdite all'interno delle pompe per liquami e l'ambiente umido creato dall'acqua di scarico causano problemi al gruppo dei cuscinetti, che possono comportare costi di manutenzione sostanziali ed evitabili. Questo articolo discuterà dell'adozione di un approccio proattivo per sigillare in modo efficace i gruppi di cuscinetti delle pompe per liquami ed evidenzierà i pro e i contro dei tipi più comuni di guarnizioni dei cuscinetti.

Per cominciare, è importante capire perché una tenuta efficace e un mantenimento della lubrificazione per i cuscinetti sono così importanti. Spesso i produttori di cuscinetti fanno riferimento alla durata a fatica di un cuscinetto. La durata nominale L10 è la durata a fatica che ci si aspetta che il 90% di un gruppo sufficientemente ampio di cuscinetti identici operanti in condizioni identiche possa raggiungere o superare.1 Tuttavia, secondo un produttore di cuscinetti, solo il 10% dei cuscinetti volventi raggiungerà mai la propria durata. Durata L10 e questo numero è molto inferiore per le pompe per liquami a causa della natura impegnativa dell'applicazione. La ricerca sull’analisi dei guasti dei cuscinetti mostra che la contaminazione e la scarsa lubrificazione rappresentano fino al 60-70% di tutti i guasti dei cuscinetti. Anche un ingresso di acqua pari allo 0,002% nell'alloggiamento del cuscinetto può ridurre la durata del cuscinetto di circa il 50%. Conciliare questi fatti con le caratteristiche dell'applicazione della pompa per liquami spiega perché il cedimento prematuro dei cuscinetti è comune.

Il gruppo cuscinetto si trova a pochi centimetri dalla tenuta meccanica. Se la guarnizione perde o è bagnata con acqua, il materiale umido e abrasivo si sposterà lungo l'albero fino a raggiungere la guarnizione del cuscinetto. Ciò che accadrà dopo dipenderà dal tipo di guarnizione utilizzata per proteggere tali cuscinetti.

La guarnizione per cuscinetti utilizzata più frequentemente è quella a labbro perché è poco costosa e facilmente disponibile per l'acquisto. Può rappresentare una soluzione efficace a breve termine, ma è soggetta a usura nel tempo, in particolare se esposta a fanghi abrasivi. Il liquame granuloso rimane intrappolato sotto il labbro della guarnizione ed erode il materiale, creando uno spazio attraverso il quale i contaminanti possono entrare facilmente nel telaio del cuscinetto. Ciò degraderà rapidamente la qualità della lubrificazione e taglierà scanalature nell'albero o nella manica dell'albero, che alla fine dovranno essere sostituite.

Un'altra soluzione di tenuta comunemente trovata è una tenuta a labirinto fornita dall'OEM. Queste tenute si basano su una stretta tolleranza rispetto all'albero che fornisce un percorso di perdita diretto affinché i contaminanti possano entrare nell'alloggiamento. È adeguato per trattenere la lubrificazione a grasso ma fornisce poca resistenza all'ingresso di qualsiasi contaminazione esterna.

I costi ovvi associati a queste riparazioni includono parti di ricambio (cuscinetti, alberi, coperture, ecc.), ma ci sono numerosi altri costi spesso non considerati. Questi includono le ore trascorse nell'officina di manutenzione a rimuovere e rimontare le pompe, le ore trascorse a ingrassare i cuscinetti che perdono costantemente a causa di guarnizioni scadenti, l'analisi delle vibrazioni, la perdita di produzione e i tempi di fermo non pianificati. Anche poche ore di inattività in una struttura possono costare centinaia di migliaia di dollari.

Inoltre, i problemi della catena di fornitura che interessano gli OEM e i fornitori di componenti attribuiscono ancora più importanza all’affidabilità e alla disponibilità delle apparecchiature. Le riparazioni quotidiane di base su componenti relativamente poco costosi possono causare notevoli ritardi nel ripristino delle apparecchiature.

Per evitare costose riparazioni e sostituzioni di componenti dovute alla scarsa tenuta dei cuscinetti, le aziende possono adottare un’azione proattiva e installare un isolatore dei cuscinetti. Gli isolatori dei cuscinetti sono modelli senza contatto costituiti da uno statore e un rotore unificati per formare una tenuta a labirinto composta, che garantisce una protezione permanente dei cuscinetti contro la perdita di lubrificazione e l'ingresso di contaminazione. Poiché sono progettate senza contatto e senza parti soggette ad usura, queste tenute durano per tutta la vita dell'apparecchiatura e possono essere facilmente adattate rispetto agli orientamenti delle guarnizioni a labbro.