Übermäßiges Vibrieren, lautes Quietschen, übermäßige Wärmeabgabe, Druckwerte außerhalb der Kurve und austretende Prozessflüssigkeiten sind Anzeichen dafür, dass ein Pumpenausfall unmittelbar bevorsteht. Um weitere Schäden an der API610-Pumpe und nachgeschalteten Geräten sowie kostspielige Ausfallzeiten durch Reparaturen zu vermeiden, ist es unerlässlich, die Ursache des Pumpenproblems zu ermitteln und die Spitzenleistung schnell wiederherzustellen. 

Lager, Kupplungen und Dichtungen sind die häufigsten Pumpenkomponenten, die ausfallen. Die Erfahrung hat gezeigt, dass das Übersehen dieser Elemente nicht nur Wartungskosten verursacht, sondern auch Ressourcen und Ausfallzeiten, die die Betriebskosten erhöhen. Hier erfahren Sie, wie Sie diese Teilefehler identifizieren, die Grundursachen ausfindig machen und verhindern können, dass sie erneut auftreten. 

1. Lager: Wie sie versagen

Viele rote Flaggen können Anzeichen für Lagerprobleme sein: Erhöhte Vibrationsmesswerte, lauterer Betrieb als üblich und erhöhte Temperatur um das Lagergehäuse herum sind übliche Warnungen. Achten Sie auf diese kleinen Zeichen. Ignorieren Sie nicht einmal ein leichtes Klappern; Wenn lautes Quietschen zu hören ist, sind die Lager normalerweise kaputt und die Pumpe droht zu blockieren. 

Während Lager normalerweise im Werk geschmiert werden, erfordern sie je nach Anwendung und Betriebsplan der Pumpe einen individuellen Schmierplan. (Eine Ausnahme hiervon sind abgedichtete Lager.) Wenn die Lager nicht richtig geschmiert werden, kann dies zu Überhitzung und vorzeitigem Ausfall führen.

Eine zusätzliche Gefahr für den ordnungsgemäßen Lagerbetrieb sind Schmiermittelverunreinigungen. Sand und andere Verunreinigungen können die Lageroberfläche beschädigen, einen ungleichmäßigen Betrieb verursachen und die Lagerlebensdauer verkürzen. Eine weniger häufige Bedrohung für Lager sind Fluchtungsfehler und Vibrationen, die mit der Zeit zu Abplatzungen und Schäden an der Lageroberfläche führen können. 

Wie Sie dem Scheitern vorbeugen

Erstellen Sie einen regelmäßigen Schmierplan und dokumentieren Sie die Schmierung in einem Wartungsprotokoll. Vermeiden Sie die unten aufgeführten häufigen Fehltritte beim Schmieren. 

Der häufigste Schmierfehler in der Praxis ist das Nachfüllen von Fett bei laufender Pumpe. Wird die Pumpe im laufenden Betrieb geschmiert, gelangt das Fett nicht an die Wälzkörper und die Lager laufen trocken. Schalten Sie die Pumpe immer aus, bevor Sie Schmiermittel in die Lager einfüllen.

Fettsorten niemals mischen. Unterschiedliche Fettverdicker können inkompatibel sein und Aushungern oder Verhärtung verursachen. 

Die Lager nicht überfetten. Eine Überschmierung kann genauso schädlich sein wie eine Unterschmierung. Überfettung kann zu starkem Hitzestau und vorzeitigem Lagerausfall führen. (Beachten Sie, dass abgedichtete Lager keine zusätzliche Schmierung erfordern; wenn Fett zu abgedichteten Lagern hinzugefügt wird, kann dies die Dichtung aus ihrer Position zwingen.)

Überprüfen Sie regelmäßig das Schmiermittel. Wenn es kontaminiert zu sein scheint, lassen Sie es analysieren, um festzustellen, welche Art von Verunreinigungen in das Lagergehäuse eindringen. Sobald die Art der Kontamination festgestellt wurde, ergreifen Sie Korrekturmaßnahmen, um ein erneutes Auftreten zu verhindern.

Ein gutes Systemdesign und eine solide Installation sollten übermäßige Vibrationen verhindern, die zu Lagerabplatzungen oder Lochfraß führen können. Die Pumpen sollten sicher auf einer ebenen Basis montiert werden, wobei äußerste Sorgfalt darauf verwendet werden muss, die Einlassleitungen zu stützen, um eine Belastung der Pumpe zu vermeiden. Eine am Druckrohr installierte Rohraufhängung sollte das gesamte Gewicht tragen, nicht die Pumpe oder das Gehäuse. Siehe Bild 1 für die ordnungsgemäße Installation und Unterstützung. Überwachen Sie die Ausrüstung regelmäßig auf Vibrations- und Temperaturänderungen, um sich ändernde Bedingungen zu erkennen.

2. Kupplungen: Wie sie versagen

Kupplungen versagen, wenn die Pumpenwelle und die Motorwelle nicht fluchten. Sie können aufgrund einer unsachgemäßen Installation von Anfang an falsch ausgerichtet sein oder sich im Laufe der Zeit aufgrund von Systemvibrationen ändern. Eine Möglichkeit, eine fehlerhafte Kupplung visuell zu identifizieren, besteht darin, nach schwarzen Ablagerungen unter dem Kupplungsbereich der Kreiselpumpe zu suchen. Diese kommt vom Kupplungseinsatz, der zwischen den Kupplungsflanschen platziert wird. Bei einer falsch ausgerichteten Kupplung schleifen die aneinander reibenden Flächen der Flansche mit der Zeit den Einsatz ab und erzeugen einen Haufen Späne. 

Der andere wichtige Indikator für falsch ausgerichtete Kupplungen sind Vibrationen. Jede Vibration, die über das hinausgeht, was normalerweise während des regulären Betriebs der Pumpe beobachtet wird, sollte untersucht werden.

Wie Sie dem Scheitern vorbeugen

Die Kupplungsausrichtung sollte immer dann überprüft werden, wenn Probleme vermutet werden – aufgrund der oben genannten Späne oder Vibrationen – sowie als Teil eines routinemäßigen Wartungsplans. Jedes Mal, wenn Reparaturen an der Pumpe durchgeführt werden, sollte die korrekte Ausrichtung überprüft werden, sowohl vor der Inbetriebnahme als auch nachdem die Pumpe Betriebstemperatur erreicht hat (als „Warmausrichtung“ bezeichnet).

Die parallele Ausrichtung der Kupplung sollte zuerst überprüft werden, indem ein Haarlineal über die beiden Kupplungsflansche gelegt und der maximale Versatz an verschiedenen Stellen am Umfang der Kupplung gemessen wird. Wenn der maximale Versatz die Angaben des Kupplungsherstellers überschreitet, sollte die Kupplung neu ausgerichtet werden. 

Wenn Sie mit der parallelen Ausrichtung zufrieden sind, sollte die Winkelausrichtung der Kupplung mit einem Mikrometer oder einer Schieblehre überprüft werden. Messen Sie von der Außenseite eines Flansches zur Außenseite des anderen in Abständen um den Umfang der Kupplung herum. Wenn die Differenz zwischen dem Maximum und dem Minimum die vom Kupplungshersteller angegebene Toleranz überschreitet, sollte die Kupplung neu ausgerichtet werden. Falls eine Korrektur erforderlich ist, sollte die parallele Ausrichtung erneut überprüft werden. Siehe Bild 2 für die richtigen Ausrichtungstechniken der Kupplung.

3. Gleitringdichtungen: Wie sie versagen

Ausfälle von Gleitringdichtungen sind normalerweise ziemlich leicht zu erkennen – ein langsames Tropfen oder manchmal ein stetiger Strom von Prozessflüssigkeit, der aus der Dichtungsstopfbuchse stammt, ist ein sicheres Zeichen. Dichtungen sind für die meisten Ausfälle von rotierenden Geräten während der Lebensdauer der Ausrüstung verantwortlich, sind aber selten die Hauptursache für Ausfälle. 

Die falsche Auswahl des Dichtungsmaterials für den Prozess ist ein häufiger Fehler. Eine schlechte Auswahl kann dazu führen, dass die O-Ringe der Dichtung anschwellen oder reißen oder die Dichtungsfläche korrodiert. Während die meisten Menschen wissen, dass sie eine Dichtung basierend auf der Prozessflüssigkeit auswählen müssen – z. B. ist eine robustere Dichtung für korrosive Flüssigkeiten erforderlich –, berücksichtigen viele die Betriebsbedingungen nicht. Eine Flüssigkeit wie Wasser würde normalerweise als inert angesehen werden. Fügen Sie jedoch extreme Temperaturen hinzu, kann es zu Gratbildung und Schäden an der Dichtungsfläche kommen. 

Ein weiterer Temperaturaspekt, der sich auf die Dichtung auswirken kann, hat auch mit den Betriebsbedingungen zu tun, selbst wenn das Dichtungsmaterial richtig ausgewählt wurde. Wenn eine gestoppte Pumpe von Umgebungstemperaturen in den sofortigen Betrieb mit extrem hohen Temperaturen oder unterkühlter Flüssigkeit gebracht wird, kann dies die Dichtung thermisch schocken und Risse verursachen. 

Pumpen, die viskosere Flüssigkeiten wie Farbe fördern, können Ablagerungen entlang der Flächen und Kanten der Dichtung erkennen. Im Laufe der Zeit kann dies die Dichtung verkleben und zu einem Versagen führen. Siehe Bild 3 für ein Beispiel einer Versiegelung, die aufgrund von Lackablagerungen ausgefallen ist.

 Abgesehen von diesen spezifischen Problemen bei der Auswahl und Anwendung von Dichtungen ist die Hauptursache für Dichtungsversagen der Trockenlauf der Dichtung, der einen thermischen Schock verursachen oder die Elastomere der Dichtung verbrennen kann. Eine beliebige Anzahl von systemischen Problemen kann zu einem Trockenlauf führen. Ein niedriger Flüssigkeitsstand von der Quelle, Verstopfungen an der Saugseite der Pumpe oder Betrieb mit geschlossenem Auslass (toter Kopf) können zu Temperaturspitzen und zum Versagen der Dichtung führen.

Wie Sie dem Scheitern vorbeugen

Der erste Schritt zur Vermeidung eines Ausfalls der Gleitringdichtung besteht in der Auswahl der richtigen Dichtung für das Prozessmedium und die Betriebsbedingungen. Überprüfen Sie die Anwendung im Detail mit dem Vertriebsingenieur für die Anwendung, anstatt sich standardmäßig auf die Auswahl nach Flüssigkeitstyp zu verlassen.

Wenn extreme Temperaturen im Spiel sind, sollten Sie Änderungen an den Startverfahren in Betracht ziehen, um einen thermischen Schock für die Dichtung zu vermeiden. Leiten Sie die Prozessflüssigkeit nach und nach in die Pumpe ein, um alle Komponenten langsamer auf volle Temperatur zu bringen. Eine weitere mögliche Lösung ist das Hinzufügen externer Heiz- oder Kühlelemente.

Bei Anwendungen, die zu Prozessablagerungen auf der Dichtung neigen, kann ein externes Dichtungsspülsystem hinzugefügt werden, um zu verhindern, dass diese Partikel an der Dichtung haften bleiben. Wenn an einer Pumpe ein externes Spülsystem vorhanden ist, sollte es in gutem Betriebszustand gehalten und überprüft werden, ob sich Dichtungen ansammeln und ausfallen. 

Sobald das richtige Dichtungsmaterial für die Anwendung ausgewählt ist, sollte der Fokus auf die Saugseite der Anlage verlagert werden, um einen Trockenlauf zu verhindern. Wenn die Flüssigkeit an der Quelle regelmäßig zur Neige geht, sollte ein Füllstandskontrollschalter installiert werden, um einen niedrigen Versorgungsstand zu verhindern. Wenn ein Auslassfluss oder ein Druckabfall beobachtet wird, ist dies ein Hinweis darauf, dass der Einlass auf Verstopfungen überprüft werden sollte. Außer für kurze Zeiträume zum Testen der Pumpenleistung sollte eine Pumpe niemals mit geschlossenem Auslass betrieben werden – Beschilderung und Beobachtungsverfahren können dies verhindern.  

Eine Lösung zur Behebung von Dichtungsproblemen besteht darin, den Prozess mit einer dichtungslosen Pumpe nachzurüsten. Diese vertikal geschlossenen Säulenkonstruktionen reduzieren Leckagen über die Drosselbuchse, sammeln zufällige Leckagen innerhalb der Pumpensäule und leiten sie zurück zum Saug- oder Versorgungstank. Vertikale dichtungslose Pumpen eignen sich für eine Vielzahl anspruchsvoller Anwendungen – selbst solche mit hohem Feststoffgehalt oder mit Hochtemperaturflüssigkeiten. Die Nachrüstung einer horizontalen Pumpeninstallation mit einer vertikalen Pumpe mit geschlossener Säule kann in der Regel mit minimalen Rohrleitungsänderungen und dem Hinzufügen von Stützen für externe Montagekonfigurationen bewerkstelligt werden.

Dokumentation

Die herkömmliche Weisheit besagt, dass diejenigen, die nicht aus der Geschichte lernen, dazu verdammt sind, sie zu wiederholen – dies gilt für die Wartung und Reparatur von Pumpen. Die Dokumentation von Reparaturen kann helfen, zukünftige Problempumpen zu identifizieren und bei der Diagnose zukünftiger Pumpenausfälle zu helfen. Dieser wichtige letzte Schritt wird oft übersehen, wenn eine Pumpe wieder in Betrieb ist. 

Es gibt mehrere Schlüsselelemente zu beachten. Je mehr Details dokumentiert werden, desto einfacher ist es, diese Ausreißerfaktoren zu lokalisieren. Zunächst einmal sollten die Wartungshinweise alle ungewöhnlichen Betriebsbedingungen zum Zeitpunkt des Reparaturproblems enthalten (z. B. eine Abschaltung während eines Urlaubs, außergewöhnlich hohe Temperaturen usw.). Notieren Sie den Standort der Pumpe im Prozess und den Grund, warum die Pumpe für die Reparatur identifiziert wurde (Stillstand, Leistung, Leckage, Geräusche, Ampere usw.).

Reparaturnotizen sollten auch die Diagnose und Schritte zur Reparatur der Pumpe enthalten. Wenn sie als Problempumpe identifiziert wird, kann sie für eine genauere Inspektion der Installation, Verrohrung, des Betriebs und der Reparaturverfahren gekennzeichnet werden. Diese genauere Untersuchung sollte zur Identifizierung der Grundursache der Fehler führen.  

Die Verwendung historischer Daten zur Beseitigung wiederkehrender Probleme verlängert die Lebensdauer der Pumpe und verhindert Prozessausfallzeiten.  

durch Jim Clayton

https://www.pumpsandsystems.com/