MONITOROWANIE PRACY USZCZELNIEŃ MECHANICZNYCH

W poniższym artykule autor chciałby zwrócić uwagę czytelników na problem trwałości uszczelnień i związaną z nim potrzebą monitorowania stanu technicznego i parametrów pracy uszczelnienia mechanicznego. W myśl znanego dogmatu lekarzy: „Lepiej zapobiegać niż leczyć”, aby skutecznie zapobiegać przedwczesnemu zużyciu uszczelnień należy zwrócić szczególną uwagę na warunki, w jakich pracują! Najlepszym rozwiązaniem byłoby zlikwidowanie problemu zanim wystąpi. Amerykanie określają taką technikę mianem „Trouble shooting”. Korzystając dalej z terminologii medycznej należy skupić się na „leczeniu zachowawczym” – polegającym na niedopuszczeniu do możliwości wystąpienia awarii i „leczeniu przyczynowym” tzn. na znalezieniu źródła problemu i jego eliminacji. „Leczenie objawowe” powinno być tylko i wyłącznie uzupełnieniem kuracji.

Kupując nowe maszyny i urządzenia wyposażone w uszczelnienia czołowe, należy brać pod uwagę nie tylko ich cenę, ale całkowity koszt: zakupu, instalacji i całego okresu eksploatacji tzw. koszt LCC – z angielskiego Life Cycle Cost, w tym koszty przewidywanego monitorowania sprawności.

Dlaczego autor skupił się na uszczelnieniach mechanicznych zwanych też czołowymi? Zdecydowało o tym kilka czynników.

Powszechność stosowania

Uszczelnienia czołowe stosowane są powszechnie w rozwiązaniach konstrukcyjnych węzłów uszczelniających maszyn i urządzeń w wielu gałęziach przemysłu. Wykorzystuje się je między innymi w przemyśle: chemicznym, petrochemicznym, żywnościowym i wielu innych. Znajdują zastosowanie niemal w każdej grupie maszyn obrotowych, począwszy od wałów napędowych turbin, pomp i sprężarek a skończywszy na mieszadłach i wentylatorach.

Właściwości eksploatacyjne

Użytkownicy maszyn i urządzeń chętnie korzystają z uszczelnień czołowych ze względu na ich zalety eksploatacyjne, do których należą między innymi: możliwość prawie całkowitej likwidacji przecieków (niemierzalna wielkość przecieku); niewielkie straty mocy powodowane tarciem elementów uszczelnienia, bezobsługowość – brak potrzeby przeprowadzania zabiegów konserwacyjnych [1]. Uszczelnienia mechaniczne posiadają także inne zalety, o których autor wspomniał w pracy [2].

Niestety uszczelnienia mechaniczne mają także swoje wady, szczegółowo wymienione w publikacji [2]. Zasadniczym elementem każdego uszczelnienia mechanicznego jest para pierścieni uszczelniających, w występującej pomiędzy nimi szczelinie zachodzi proces dławienia uszczelnianego czynnika. Powierzchnie robocze tych pierścieni stanowią jedyny element uszczelnienia, który ma prawo ulec naturalnemu zużyciu. Jednak, jak wynika z danych literaturowych, około 85% przypadków po rozmontowaniu uszczelnień czołowych stwierdza się na powierzchni ślizgowej pierścieni ślady świadczące o zużyciu innym niż naturalne [3]. Z innych informacji zawartych w pracach [4, 5] można wyciągnąć wnioski, iż uszkodzenie uszczelnienia czołowego jest odpowiedzialne za niesprawność pomp i kompresorów w ponad 40 % przypadków i stanowi najczęstszą przyczynę ich awarii. Inni autorzy [6] podają, powołując się na użytkowników, że w przypadku 80% awarii związanych z pompami powodem było uszkodzenie uszczelnień (nie tylko mechanicznych).

Producenci uszczelnień zazwyczaj podają ich żywotność, jednak z reguły, z góry zastrzegają, że zmiana parametrów pracy może ją drastycznie zmniejszyć. Przykładem na jeden z takich parametrów może być sposób pracy maszyn i urządzeń, w których są montowane. Czas pomiędzy wymianami dla tego samego uszczelnienia pracującego nieprzerwanie, z reguły, jest dużo większy niż w przypadku uszczelnienia pracującego w warunkach, w których dochodzi do częstych uruchomień i zatrzymań pracy.

W przypadku niektórych pomp producenci wprost zastrzegają, że: „trwałość uszczelnienia mechanicznego zależy od różnych czynników między innymi takich jak: czystość medium uszczelnianego i jego własności ścierne. Wskutek różnorodnych warunków pracy nie jest możliwe określenie tej trwałości” [7].

Wobec powyższego, aby móc przewidzieć wystąpienie problemów, należy zebrać i przeanalizować wiele danych mówiących nam o stanie uszczelnienia. Aby wiedzieć, jakie to dane i jak je analizować, należy wykonać kilka czynności.

Czynności wstępne

• Określenie celu monitorowania,
• Wyznaczenie osoby odpowiedzialnej za realizację monitoringu,
• Sporządzenie szczegółowego planu wprowadzenia w życie monitoringu,
• Przeprowadzenie analizy ekonomicznej skutków wprowadzenia monitoringu najlepiej przeanalizowanie kilku wariantów monitorowania stanu i wybranie najlepszego,
• Zapewnienie środków potrzebnych do realizacji monitoringu,
• Określenie metody nadzorowania postępu realizacji monitoringu oraz sprecyzowanie efektów realizacji monitorowania.

Określenie celu monitorowania

Należy bezwzględnie określić cel, jaki chcemy osiągnąć dążąc do przedłużenia trwałości uszczelnień. Cel musi być zapisany i musi spełniać zasady S.M.A.R.T. [8] (akronim pochodzący od angielskich słów: Specific, Measurable, Attainable, Relevant, Timely defined; słowo „smart” w dosłownym tłumaczeniu znaczy sprytny).

Cel musi być:

• Konkretny (Specific) - zrozumienie postawionego celu przez zespół realizujący i kadrę zarządzającą nie powinno stanowić kłopotu, Sformułowany musi być jednoznacznie nie pozostawiając miejsca na różne interpretacje. Należy dokładnie sprecyzować cel, aby tego dokonać warto posłużyć się zasadą 5W [9]. Konkretny cel odpowiada zazwyczaj na 5 pytań: Co (co chcemy osiągnąć?); Kto (kto jest zaangażowany?); Jak (identyfikacja wymogów i ograniczeń); Gdzie (określanie lokalizacji); Dlaczego (z określonych powodów, zastosowania i korzyści z realizacji tego celu).
• Mierzalny (Measurable) - efekty wykonania muszą być w prosty sposób mierzalne np. zmniejszenie średniej liczby uszkodzeń uszczelnień mechanicznych z 4 do 2 miesięcznie, w przeciągu 6 miesięcy. Musi być sformułowany w taki sposób, aby można wyrazić liczbowo postęp w jego realizacji.
• Osiągalny (Attainable) - cel musi być osiągalny przy użyciu środków, jakimi dysponujemy.
• Istotny (Relevant) - cel powinien stanowić istotną wartość dla zespołu realizującego i kadry zarządzającej.
• Ściśle określony w czasie (Timely defined) - wszystkie czynności prowadzące do realizacji założonego celu muszą być przeprowadzone w ściśle określonym horyzoncie czasowym.

Osoba odpowiedzialna za realizację monitoringu

Wybór osoby odpowiedzialnej za realizację monitorowania sprawności uszczelnień musi spełniać następujące kryteria:

• Zasada nierozmywania odpowiedzialności – za rezultaty realizacji projektu odpowiada tylko jedna osoba;
• Musi mieć bezpośredni wpływ na osiągnięcie celu.

Pierwszym etapem powinno być określenie, w jaki sposób uszkodzenie uszczelnienia maszyny lub urządzeni może wpłynąć na całość zakładu produkcyjnego.

Należy podzielić urządzenia na typy ze względu na wpływ niesprawności uszczelnienia mechanicznego na funkcjonowanie zakładu [8]:

1. Niezbyt odpowiedzialne – maszyny/urządzenia, w których awaria uszczelnienia nie skutkują poważnymi skutkami, a czas naprawy nie wpływa w znaczący sposób na stan i jakość produkcji, nie generuje dużych kosztów. Nie zagraża środowisku i bezpieczeństwu ludzi;
2. Odpowiedzialne – uszkodzenie uszczelnienia tych maszyn i urządzeń nie powoduje niesprawności innych podzespołów urządzenia lub innych urządzeń, część produkcji może zostać utracona. Awaria może być szybko usunięta a koszt przywrócenia do poprzedniego stanu jest umiarkowany. Nie wpłynie znacząco na zmniejszenie bezpieczeństwa lub może spowodować niebezpieczeństwo o małym stopniu zagrożenia, które można łatwo i tanio wyeliminować;
3. Bardzo odpowiedzialne – w których uszkodzenie uszczelnienia może spowodować niesprawność innych odpowiedzialnych
   urządzeń, ale nie ma ryzyka zatrzymania całej produkcji. Część produkcji może zostać utracona. Koszty usunięcia awarii zawierają się w przedziale od średnich do dużych, czas doprowadzenia do poprzedniego stanu jest umiarkowany. Mogą wystąpić niebezpieczne warunki, ale nie ma ryzyka pożaru i rozprzestrzeniania się substancji żrących i toksycznych;
4. Krytyczne – w których uszkodzenie uszczelnienia może spowodować uszkodzenie innych urządzeń (bardzo odpowiedzialnych i odpowiedzialnych). Może wystąpić ryzyko zatrzymania całej produkcji. Awaria może doprowadzić do wystąpienia krytycznych sytuacji w tym między innymi: zagrażających zdrowiu i życiu, wystąpieniem dużych strat w mieniu lub środowisku i tym podobnych. Koszt przywrócenia produkcji jest bardzo duży.

Następnym i bezwzględnie koniecznym krokiem w celu wydłużenia czasu bezawaryjnej pracy jest zapoznanie się personelu odpowiedzialnego za utrzymanie ruchu z wymaganymi przez producenta uszczelnień warunkami pracy. Najczęściej są one podane przez wytwórcę w instrukcji obsługi i eksploatacji maszyny lub urządzenia lub też dokumentacji techniczno ruchowej (DTR). Należy zwrócić szczególną uwagę na fakt, że najczęściej podane parametry dotyczą, z reguły maksymalnych dopuszczalnych parametrów pracy uszczelnienia. Oznacza to, że są to wartości nieprzekraczalne. Pragnąłbym zwrócić uwagę, że parametry medium uszczelnianego (między innymi: ciśnienie, temperatura) powinny być mierzone w komorze uszczelnienia – możliwie jak najbliżej pierścieni uszczelniających. Pomiar w innym miejscu może wnosić duże błędy.

Analizując skrzętnie dane uzyskane w wyniku lektury dokumentacji producenta należy zwrócić szczególną uwagę na parametry pracy urządzenia i medium uszczelnianego. Kontrolować należy tylko te parametry, które mogą bezpośrednio wpłynąć na warunki pracy uszczelnienia czołowego. Dla każdej maszyny bądź urządzenia powinno się podjąć decyzję, czy i w jaki sposób je nadzorować. Należy określić częstotliwość kontroli parametrów oraz jej zakres, to czy będziemy archiwizować dane i w jaki sposób. Zdroworozsądkowym podejściem do sprawy jest ustalenia kilku progów ostrzegawczych dla badanych parametrów. Przekroczenie każdego z tych progów winno skutkować wykonaniem wcześniej jasno zdefiniowanej procedury. Całość rozważań należy podeprzeć analizą ekonomiczną opłacalności zastosowania danego rozwiązania.

Ze względu na to, że materiał, z którego wykonywane są elementy uszczelnienia podlega procesowi starzenia, przed ich wymianą, należy zwrócić uwagę na okres, jaki minął od czasu wyprodukowania. Zaleca się, aby po upływie czasu przechowywania, przeprowadzić kontrolę, czy uszczelnienie zachowało właściwości takie same jak w nowym produkcie. Producent uszczelnienia mechanicznego zazwyczaj określa maksymalny czas przechowywania, po którym inspekcja jest wymagana.

Pragnąłbym zwrócić uwagę czytelników na kilka krytycznych sytuacji, w których dochodzi najczęściej do uszkodzeń uszczelnienia. Takimi momentami są:

• Rozruch – uruchomienie i zatrzymanie,
• Remonty i konserwacja.

Innymi krytycznymi dla sprawności uszczelnień mechanicznych czynnikami są: zaburzenia parametrów czynnika roboczego, medium przepłukującego lub zaporowego; poziom drgań w obrębie mechanizmu uszczelnia; wystąpienie zjawiska kawitacji.

Rozruch – uruchomienie
Praca na „sucho”
W przypadku uszczelnień, w których medium uszczelnianym jest ciecz – większość producentów pomp i sprężarek informuje, że niedopuszczalna jest praca na „sucho”. Ewentualnie dopuszczają taką możliwość tylko w przypadkach rzadkiego i krótkotrwałego uruchomienia bez czynnika roboczego bądź uszczelnianego tych urządzeń ze względu na możliwość uszkodzenia uszczelnienia.

Dla urządzeń o mniejszych gabarytach wytwórca zwykle zaleca, przed uruchomieniem, przekręcenie ręcznie wału urządzenia – o ile jest to technicznie i technologicznie możliwe. Czynność tą wykonuje się w celu upewnienia czy nie doszło do sklejenia pierścieni uszczelnienia.

Kierunek obrotów
Ponieważ uszczelnienia mechaniczne z modyfikowaną powierzchnią z reguły wykonywane są jako jednokierunkowe, należy zwrócić szczególną uwagę na kierunek obrotów. Niedopuszczalna jest praca w przeciwnym kierunku. Kierunek obrotów jest też ważny dla samego urządzenia/maszyny – nieprawidłowy może spowodować jej trwałe uszkodzenie.

Remonty i konserwacja
Remonty i konserwację uszczelnień mogą wykonywać tylko doświadczeni pracownicy. Należy bezwzględnie przestrzegać zaleceń producenta podczas ich wykonywania. Jedną z ważniejszych przyczyn uszkodzeń powierzchni uszczelniających jest obecność zanieczyszczeń, które mogą dostać się do uszczelnienia podczas remontu lub konserwacji. Zawsze należy rygorystycznie dbać o czystość przy wszelkich pracach związanych z montażem uszczelnień mechanicznych. Miejsce, w którym wykonuje się prace, powinno być niemal „sterylnie” czyste. Proponuje się monitorować wszystkie czynności podczas remontowe

Parametry krytyczne dla pracy uszczelnień czołowych najczęściej dotyczą:

• medium uszczelnianego;
• czynnika zaporowego i służącego do przepłukiwania uszczelnień – jeżeli stosujemy przepłukiwanie lub korzystamy z rozwiązania konstrukcyjnego z medium zaporowym;
• geometrii zabudowy uszczelnienia.

Badając parametry pracy (wielkość prądu i pobieraną moc) silnika napędzającego, można także pośrednio otrzymać informację o wystąpieniu niesprawności uszczelnienia mechanicznego.

Najczęstsze przyczyny wystąpienia niesprawności uszczelnienia mechanicznego oraz towarzyszące im objawy zostały przedstawione w tabeli poniżej.

Zaburzenia parametrów czynnika roboczego, medium przepłukującego lub zaporowego

Najczęściej sprawdzanymi parametrami medium uszczelnianego i medium przepłukującego/zaporowego są: temperatura, ciśnienie i przepływ.

Pomiar temperatury
Pomiary temperatury medium roboczego

Temperatura w znaczący sposób wpływa na sprawność uszczelnienia. W przypadku pracy uszczelnienia w niskich temperaturach może dojść do obniżenia skuteczności uszczelnienia, a samo uszczelnienie staje się podatne na uszkodzenia mechaniczne. Praca w wysokich temperaturach może doprowadzić do przerwania filmu smarnego w szczelinie uszczelnienia na skutek odparowania czynnika. Temperatura medium może nas informować o występowaniu nadmiernego tarcia pomiędzy pierścieniami uszczelnienia lub pomiędzy osłoną a elementami ruchomymi uszczelniania. W szczególnych przypadkach uszczelniania mediów mających skłonność do krystalizacji najczęściej temperatura medium na powierzchni uszczelnienia lub w jej pobliżu nie może być wyższa od temperatury nominalnej podanej przez producenta uszczelnienia, ponieważ taka sytuacja grozi przedwczesnym uszkodzeniem uszczelnienia.

Niektóre typy pomp specjalnych, np. do tłoczenia mas bitumicznych, wyposażone są w układy podgrzewania medium roboczego, ponieważ temperatura wpływa w znaczący sposób na zmianę jego parametrów – przede wszystkim jego lepkości.

Pomp takich nie należy uruchamiać przed osiągnięciem ściśle określonej temperatury medium. Temperaturę należy kontrolować cały czas, ponieważ jej spadek w obszarze komory uszczelnienia mechanicznego może skutkować natychmiastową awarią! Większość producentów wyposaża standardowo takie pompy w moduł kontrolno-sterujący, bezwzględnie trzeba monitorować stan tego urządzenia. Innym przykładem są pompy i sprężarki z płaszczem grzewczym. Stosuje się je wtedy, gdy temperatura czynnika roboczego spada po przejściu przez urządzenie lub, gdy temperatura medium spada poniżej temperatury topnienia lub krystalizacji, np.: melasa, solanka, płynna siarka, fenol, itp. W przypadku tych urządzeń bezwzględnie należy monitorować temperaturę medium.

Pomiar temperatury najczęściej realizuje się automatycznie przy użyciu czujników rezystancyjnych np. typu: PT100, Pt 500 czy też PT1000 lub w przypadku pomiarów jednostkowych przy użyciu termometrów kontaktowych. Wygodnym rozwiązaniem w przypadku monitorowania temperatury jest wykorzystanie przekaźników, ponieważ pozwala na natychmiastowe automatyczne wykonanie określonych czynności, np. zatrzymanie urządzenia. Niektóre typy przekaźników mają uniwersalne zastosowanie, mogą być wykorzystywane do pomiaru temperatury mediów ciekłych i gazowych. Zasada działania przekaźnika polega na pomiarze temperatury za pomocą czujnika umieszczonego w medium, po czym następuje jej wyliczenie w urządzeniu. W oparciu o te dane następuje porównanie aktualnej wartości (temperatury) ze wcześniej zdefiniowaną temperaturą minimalną i maksymalną. Jeżeli temperatura znajduje się pomiędzy tymi wartościami progowymi możemy doprowadzić do rejestracji danych. Natomiast, jeżeli nastąpiło podwyższenie temperatury w wyniku czego temperatura znajduje się powyżej wartości progowej lub nastąpiło obniżenie temperatury poniżej określonej wartości progowej nastąpi wysterowanie przekaźnika. Wysterowanie polega na zmianie stanu na wyjściu przekaźnika, zgodnie z wcześniej zdefiniowanymi nastawami i funkcjami. Przy użyciu przekaźników temperatury można zbudować system zabezpieczeń np. przed zamarznięciem czynnika roboczego lub przed zbyt wysoką temperaturą czynnika – mogącą doprowadzić do uszkodzenia uszczelnienia.

Pomiary temperatury medium zaporowego/ przepłukiwanego

W instalacjach, w których zainstalowane jest uszczelnienie z przepłukiwaniem lub z cieczą zaporową należy także sprawdzać temperaturę medium przepłukującego/zaporowego. Nie wolno doprowadzić do sytuacji, w której temperatura czynnika (zaporowego/przepłukującego) osiągnie wartości krytyczne dla pracy uszczelnienia.

Wady pomiaru temperatury
Pomiary temperatury obdarzone są błędem ze względu na dużą inercję sygnału. Aktualna temperatura panująca w niektórych obszarach może być inna niż wskazywana przez czujnik

Pomiary ciśnienia

Ciśnienie medium uszczelnianego (przepłukującego lub zaporowego) jest niemniej istotnym parametrem, mogącym sygnalizować możliwość uszkodzenia uszczelnienia, niż wspomniana wcześniej temperatura. Dla poprawnej i długotrwałej pracy uszczelnienia mechanicznego istotna jest wielkość szczeliny smarnej wypełnianej medium uszczelniającym. Odległość pomiędzy pierścieniami uszczelniania mechanicznego w dużej mierze determinowana jest przez ciśnienie medium uszczelniającego, dlatego niezwykle istotne jest, aby zawierało się w ściśle przez producenta z góry określonych widełkach. Zbyt duże lub zbyt małe ciśnienie medium uszczelniającego może sygnalizować możliwość uszkodzenie uszczelnienia wskutek zbyt dużego tarcia pomiędzy pierścieniami uszczelnienia lub możliwość powstania niekontrolowanego przecieku medium. Obie wyżej omówione sytuacje można uznać za awaryjne. Niemniej istotna jest wielkość ciśnienia medium zaporowego. Musi być ono monitorowane w sposób ciągły, tak aby można było utrzymać je na poziomie określonym przez wytwórcę uszczelnienia. Dzięki pomiarowi ciśnienia cieczy lub gazu zaporowego/ przepłukującego na wejściu do i wyjściu z komory możemy wnioskować o wielkości jego przepływu i stanie czystości filtrów czynnika. Pomiar ciśnienia najczęściej realizuje się przy użyciu manometrów.

Pomiar prędkości obrotowej

Bezwzględnie należy monitorować prędkość obrotową wału napędowego. Zmiana prędkości obrotowej bezpośrednio wpływa na wielkość szczeliny pomiędzy pierścieniami uszczelnienia. Zwiększenie prędkości obrotowej powoduje dociśnięcie do siebie pierścieni, zmniejszając szczelinę pomiędzy nimi. W ekstremalnych przypadka dochodzi do zerwania filmu smarnego, ponieważ większy docisk to równocześnie większe tarcie i krótsza żywotność uszczelnienia [6]. Uwaga parametrem charakterystycznym dla
uszczelnień jest maksymalna wartość stosunku pv, której bezwzględnie nie można przekraczać.

Pomiar przepływu
Uszczelnienia mechaniczne znajdujące się całkowicie w strefie przepływowej są przepłukiwane, schładzane i czyszczone przez medium robocze. Wielkość przepływu jest niezwykle istotna w instalacjach chłodzenia/płukania uszczelnienia. W obu przypadkach natężenie przepływu winno zawierać się w granicach podanych przez producenta, Pomiar przepływu najczęściej realizuje się przy użyciu przepływomierzy rotacyjnych, ultradźwiękowych i pojemnościowych.

Pomiar lub detekcja przecieku
Konstruktorzy uszczelnień czołowych dążą do minimalizacji przecieku, a niekiedy nawet do tzw. emisji zerowej. Niekiedy nie jest możliwy pomiar przecieku podczas normalnej pracy uszczelnienia, W sytuacjach awaryjnych zazwyczaj dochodzi do zwiększenia przecieku. Jeżeli przeciek utrzymuje się nie tylko podczas rozruchu maszyny, należy bezwzględnie wymienić uszczelnienie.

Czujnik obecności medium roboczego w komorze olejowej uszczelnienia.

W przypadku, kiedy producent urządzenia osiągnął hermetyzację silnika przez zabudowę dwóch uszczelnień rozdzielonych komorą olejową, może dojść, w skutek utraty szczelności przez uszczelnienie do przedostania się czynnika roboczego do komory olejowej. Komora olejowa zapewnia smarowanie uszczelnień oraz pełni funkcję bufora przejmującego przecieki uszczelnienia mechanicznego. Niektórzy producenci, opcjonalnie, wyposażają swoje pompy w czujnik obecności wody w komorze olejowej. W niektórych przypadkach czujniki nie są zintegrowane w jednej obudowie z przetwornikami pomiarowymi, dlatego też należy wyposażyć je w odpowiednie przetworniki. W przypadku, gdy czujnik prześle informacje o obecności medium roboczego w oleju, należy niezwłocznie dokonać jego wymiany. Przy wymianie oleju należy zwrócić szczególną uwagę na typ oleju, powinno się stosować tylko olej dopuszczony przez producenta. Jeżeli wystąpi wyżej wymieniona sytuacja należy wzmóc kontrolę uszczelnienia. W przypadku, kiedy w krótkim czasie nastąpi ponowne przedostanie się czynnika roboczego do oleju, należy przeprowadzić szczegółową inspekcję stanu uszczelnienia mechanicznego, ponieważ mogło dojść do jego uszkodzenia.

Innym sposobem diagnostyki stanu technicznego uszczelnień mechanicznych są pomiary drgań oraz hałasu.

Pomiar drgań
Drgania: łożysk, obudowy, wału maszyny przepływowej przenoszą się bezpośrednio na drganie pierścieni uszczelniający. Nadmierny poziom drgań powoduje przedwczesne zużycie uszczelnienia. Wytwórca najczęściej określa maksymalny dopuszczalny poziom drgań dla uszczelnienia. Pomiar drgań najczęściej realizuje się przy użyciu czujników bezstykowych laserowych, ultradźwiękowych i działających na zasadzie prądów wirowych.

Pomiar hałasu
Drgania mogą powodować emisję akustyczną. Rejestrując i analizując sygnał dźwiękowy, możemy oszacować i przewidzieć stopień zużycia uszczelnienia mechanicznego. Pomiar hałasu najczęściej realizuje się przy użyciu mikrofonów kierunkowych.

Lepkości
W instalacjach, w których stosujemy czynnik niezamarzający np.: w kolektorach słonecznych czy pompach ciepła, niezwykle istotną kwestią jest pomiar lepkości medium roboczego, ponieważ wraz z obniżeniem temperatury czynnika jego lepkość rośnie, ważna jest proporcja glikolu (najczęściej używanego czynnika roboczego) do wody. Jeżeli nie zostanie zachowany odpowiedni stosunek, może dojść do uszkodzenia uszczelnienia: wskutek zbyt dużej lepkości cieczy zerwaniu ulegnie film smarny pomiędzy pierścieniami uszczelnienia.

Kawitacja
Wibracje spowodowane kawitacją mogą być przyczyną przerwania powłoki smarującej powierzchnie trące uszczelnienia mechanicznego. Żywotność uszczelnienia mechanicznego pracującego w takich warunkach może ulec skróceniu. Tworząc system należy zastanowić się, w jaki sposób będziemy monitorować stan uszczelnienia.

Parametry urządzenia mogą być monitorowane:

• Doraźnie – okresowo ze ściśle zdefiniowanym interwałem kontroli,
• Ciągle – obserwacja ciągła np. wskazań na tablicy rozdzielczej.

Sposób oceny monitorowanych parametrów:

Analiza wartości logicznych – dwustanowy, „dobrze” – badany parametr mieści się w wyznaczonym zakresie, „źle” badany parametr jest poza zakresem.

• Analogowy
• Cyfrowy

Rejestracja sygnału pomiarowego. Sygnał może:

• nie być rejestrowany,
• być okresowo rejestrowany
• ciągle rejestrowany.

Monitorowanie stanu uszczelnień możemy przeprowadzić:

• Przez przeszkolony personel,
• Automatycznie – bez udziału człowieka.

Diagnoza stanu uszczelnienia:

Dwustanowa: Dobre lub złe. Przedstawiająca prognozowane zużycie uszczelnienia.

Określenie przyczyn zmiany mierzonych parametrów wymaga posiadania odpowiedniego sprzętu komputerowego wyposażonego w oprogramowanie służące do rejestrowania i analizy wyników. Analiza może być przeprowadzona na bieżąco lub być wykonywana w dowolnej innej chwili.

Wprowadzenie monitoringu pracy uszczelnień może przyczynić się do powstania dużych oszczędności wkosztach napraw w przedsiębiorstwie, czego sobie i Państwu życzę.

LITERATURA
1. Langner Aleksandra, Klasyfikacja uszkodzeń uszczelnień czołowych pomp wirowych. Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych. Nr 4 (22) Lipiec 2006. s. 26 - 30,
2. Michalski Dariusz, Uszczelnienia czołowe aktywne. Innowacje w materiałach przemysłowych i technologiach nr 1 (6) styczeń - marzec 2011, s. 35 - 39,
3. Rewolińska Aleksandra: Analiza mechanizmów uszkodzeń pierścieni ślizgowych uszczelnień czołowych pomp wirowych. Tribologia 2007, v38, nr 3 - 4, s. 213 - 214,
4. Sealing Technology – BAT guidance notes. ESA publication No. 014/09, 2009 September,
5. Anderson W., Jarzyński J., Salant R., Monitoring the condition of liquid – lubricated mechanical seals, Sealing Technology, 2001, No. 98,
6. Szafrański B., Uszczelnienia pomp Inżynieria & Utrzymanie Ruchu Zakładów Przemysłowych – Maj 2011,
7. Goulds Pumps Instrukcja montażu, obsługi i napraw typ 3700,
8. Doran, G. T. There's a S.M.A.R.T. way to write management's goals and objectives. Management Review, Volume 70, Issue 11/1981 (AMA FORUM), pp. 35 - 36,
9. Meyer, Paul J. Attitude Is Everything: If You Want to Succeed Above and Beyond. Meyer Resource Group, Incorporated, The. 2003 ISBN 978-0-89811-304-4
10. Hajime Yamashina, Japanese manufacturing strategy and the role of total productive maintenance, Journal of Quality in Maintenance Engineering, Vol. 1/1995 Iss: 1, pp. 27 - 38,