Monitoring of Mechanical Seals in Process Pumps
Siddharth M. Chittora
Master of Science Thesis TRITA-ITM-EX 2018:686
KTH Industrial Engineering and Management
Examensarbete TRITA-ITM-EX 2018:686
Tillståndsövervakning av mekaniska pumptätningar
Siddharth M. Chittora
Godkänt
2018-10-03
Examinator
Ulf Sellgren
Handledare
Ellen Bergseth
Uppdragsgivare
Roplan AB, Tumba
Kontaktperson
Henrik Nedlich
Sammanfattning
Att förutsäga driftstiden för en mekanisk tätning är av komplex natur. Även inom branschen är erfarna yrkesmän aldrig säkra på hur många timmar en segl skulle fungera effektivt. De ungefärliga förseglingen kan vara i över 10 000 timmar eller bara 1000 timmar. En viktig orsak till detta är den ständigt föränderliga miljön under vilken en tätning fungerar, och detta beror huvudsakligen på vilken typ av vätska som pumpas. En centrifugalpump är konstruerad för att transportera olika typer av fluidmedia med förhållanden som, med eller utan förorening, varierande temperaturområde, närvaro av fasta partiklar, otillräckligt tryckbehov, varierande belastningsområde och drift av pumpen i ineffektivitetsområdet för att möta sätta efterfrågan.
Alla dessa skäl gör det komplicerat att formulera ett förseglings levande livslängd. Därför är det i fråga om förutsägbart underhåll nödvändigt att förstå beteendet hos tätningskomponenter för vissa misslyckande fenomen. En av teknikerna för att uppnå detta är vibrationell analys. Den utvecklade metoden i denna studie försöker överväga alla driftsförhållanden och respektive tätningsbeteende. Det försöker läsa vibrationsresponsen av tätningskomponenterna under dessa komplexa förhållanden och definiera specifika frekvenser och frekvensområden som indikerar felförhållanden för tätningskomponenterna.
Arbetet initierades med målet att skapa en lämplig prediktiv underhållsmetodik som kan
förutsäga de berörda felfelomen genom att övervaka pumpens och tätningens vibrationssvar och
identifiera respektive felfrekvenser. De tre felförhållandena i fokus var kavitation, dålig
smörjning och lagerfelvibration. Experimentella utfördes på en provrigg bestående av en
centrifugalpump och mekanisk tätning. Vibrationssvaret analyserades för att detektera det
berörda misslyckningsfenomenet. Det visade sig att kavitationsdetektering är möjlig genom att
övervaka pumpens rotationsfrekvens och impeller blade pass frequency. Detektering av dåligt
smörjförhållande kan observeras genom närvaron av naturliga frekvenser av tätningsytor. Det
bestämdes också av experimenten att detektering av bearing source frequencies kan avslöja
Master of Science Thesis TRITA-ITM-EX 2018:686 Monitoring of Mechanical Seals in Process Pumps
Siddharth M. Chittora
Approved
2018-10-03
Examiner
Ulf Sellgren
Supervisor
Ellen Bergseth
Commissioner
Roplan AB, Tumba
Contact person