Lekkage bij roterende machines voorkom je door de juiste afdichting te kiezen en goed te onderhouden. Bij pompen en roerwerken is een mechanical seal voor pompen en roerwerken de meest betrouwbare oplossing: deze zorgt voor een dynamische afdichting tussen de roterende as en het stilstaande machineonderdeel. In dit artikel beantwoorden we de meest gestelde vragen over afdichtingen, lekkage en onderhoud van roterende machines.
Welke afdichtingstypes worden gebruikt in roterende machines?
In roterende machines worden drie hoofdtypen afdichtingen gebruikt: pakking (ook wel glandpakking), lipselen en mechanical seals. Pakking is de oudste methode en laat bewust een kleine hoeveelheid vloeistof door als smering. Lipselen zijn geschikt voor lagere drukken en snelheden. Mechanical seals zijn de meest gebruikte afdichting in de moderne industrie omdat ze vrijwel lekvrij werken en geschikt zijn voor hoge drukken, hoge temperaturen en agressieve media.
De keuze voor een afdichtingstype hangt af van de toepassing, het medium, de druk en de omgevingstemperatuur. In de procesindustrie, de farmaceutische sector en de voedingsindustrie is een mechanical seal vrijwel altijd de aangewezen keuze. Pakking wordt nog wel toegepast in minder kritische situaties of bij oudere installaties waar ombouw niet rendabel is.
- Glandpakking: goedkoop en eenvoudig, maar lekt altijd een beetje en vraagt regelmatig om aanpassing
- Lipselen: geschikt voor lage drukken, minder duurzaam bij hoge snelheden
- Mechanical seals: nagenoeg lekvrij, lange levensduur, geschikt voor veeleisende toepassingen
Hoe werkt een mechanical seal om lekkage te voorkomen?
Een mechanical seal voorkomt lekkage door twee vlakke loopvlakken met extreme precisie tegen elkaar te drukken: één vlak zit vast aan de roterende as, het andere aan het stilstaande pomphuis. Een veer houdt de vlakken continu in contact. Een dunne vloeistoffilm tussen de loopvlakken zorgt voor smering en koeling, terwijl lekkage naar buiten wordt voorkomen.
De loopvlakken worden gemaakt van harde materialen zoals siliciumcarbide, wolfraamcarbide of koolstof. De combinatie van materialen bepaalt hoe goed de seal bestand is tegen slijtage, hitte en chemische aantasting. Secundaire afdichtingen zoals O-ringen of balgringen zorgen ervoor dat ook de verbinding tussen de seal en de as of het huis lekvrij blijft.
Dit systeem werkt zolang de loopvlakken vlak, schoon en goed uitgelijnd zijn. Zodra een van deze factoren wegvalt, neemt de kans op lekkage snel toe. Dat is waarom de kwaliteit van de loopvlakken en de montage zo bepalend zijn voor de levensduur van een mechanical seal.
Wat zijn de meest voorkomende oorzaken van lekkage bij mechanical seals?
De meest voorkomende oorzaken van lekkage bij mechanical seals zijn slijtage van de loopvlakken, verkeerde montage, droogloop, trillingen en chemische aantasting van de afdichtingsmaterialen. In de meeste gevallen is lekkage niet het gevolg van een defect product, maar van een omstandigheid die de seal buiten zijn werkbereik brengt.
Hieronder staan de meest voorkomende oorzaken op een rij:
- Droogloop: als de pomp zonder vloeistof draait, ontbreekt de smeringsfilm en slijten de loopvlakken razendsnel
- Verkeerde montage: een scheef gemonteerde seal of een te strak aangedraaide veer leidt tot ongelijkmatige belasting
- Trillingen en uitlijningsfouten: een slecht uitgelijnde as veroorzaakt dynamische krachten die de seal beschadigen
- Chemische onverenigbaarheid: het medium tast de O-ringen of loopvlakken aan als de materialen niet goed zijn afgestemd op het medium
- Thermische schokken: plotselinge temperatuurwisselingen kunnen loopvlakken doen scheuren
Het herkennen van de oorzaak is net zo belangrijk als het vervangen van de seal zelf. Als je de oorzaak niet aanpakt, zal een nieuwe seal even snel falen als de vorige.
Wanneer is revisie van een mechanical seal beter dan vervanging?
Revisie van een mechanical seal is beter dan vervanging wanneer de basiscomponenten nog in goede staat zijn, de seal een specifiek of moeilijk verkrijgbaar type is, of wanneer de kosten van een nieuwe seal aanzienlijk hoger liggen dan de revisiekosten. Revisie is ook duurzamer omdat bestaande materialen opnieuw worden gebruikt.
Bij revisie worden de loopvlakken opnieuw gelept, secundaire afdichtingen vervangen en alle onderdelen gecontroleerd op maatvoering en slijtage. Het resultaat is een seal die functioneel gelijkwaardig is aan een nieuwe, maar tegen een lagere prijs en met kortere levertijd beschikbaar is.
Vervanging heeft de voorkeur wanneer de loopvlakken te diep beschadigd zijn om te herwerken, wanneer de seal verouderd is en een modernere versie betere prestaties biedt, of wanneer de totale revisiekosten de prijs van een nieuwe seal benaderen. Een eerlijk advies over wat in jouw situatie het meest verstandig is, maakt het verschil tussen een slimme investering en onnodige kosten.
Welke rol speelt een seal support system bij het voorkomen van lekkage?
Een seal support system ondersteunt de mechanical seal door de juiste omstandigheden te creëren aan het afdichtingsvlak: de juiste temperatuur, druk en vloeistofkwaliteit. Zonder deze ondersteuning kan een seal sneller falen, zelfs als de seal zelf van uitstekende kwaliteit is. Een goed seal support system verlengt de levensduur van de afdichting aanzienlijk.
De meest gebruikte systemen werken op het thermosyphon-principe, waarbij een vloeistof door convectie circuleert en de seal koelt en smeert zonder dat een pomp nodig is. Dit maakt het systeem betrouwbaar en onderhoudsarm. Andere systemen gebruiken externe vloeistoftoevoer of drukregeling om de seal te beschermen bij extreme procesomstandigheden.
Seal support systems zijn met name nuttig bij:
- Hoge procestemperaturen waarbij de seal anders zou oververhitten
- Media met vaste deeltjes die de loopvlakken kunnen beschadigen
- Giftige of gevaarlijke media waarbij zelfs minimale lekkage niet acceptabel is
- Dubbele mechanical seals die een barrièrevloeistof nodig hebben
Hoe kies je de juiste mechanical seal voor jouw toepassing?
De juiste mechanical seal kies je op basis van vijf factoren: het medium dat wordt gepompt, de druk en temperatuur in het systeem, de asdiameter en rotatiesnelheid, de vereiste materiaalcertificering en de beschikbare ruimte in de pomp. Elke factor beïnvloedt welk type seal en welke materiaalcombinatie het beste presteert.
Begin met het medium: is het agressief, heet, viskeus of bevat het vaste deeltjes? Dit bepaalt welke loopvlakmaterialen en elastomeren je kunt gebruiken. Vervolgens kijk je naar de druk- en temperatuurcondities om te bepalen of een enkelvoudige of dubbele seal nodig is. Bij gevaarlijke of giftige media is een dubbele seal met seal support system vrijwel altijd de juiste keuze.
Daarnaast speelt de ruimte in de pomp een rol: past er een cartridge seal, of is een componentseal noodzakelijk? Cartridge seals zijn eenvoudiger te monteren en verminderen de kans op montagefouten. Voor de farmaceutische en voedingsindustrie gelden bovendien specifieke certificeringseisen zoals FDA of EC1935/2004, die de materiaalkeuze verder beperken.
Hoe wij helpen bij het voorkomen van lekkage in jouw installatie
Met meer dan 20 jaar ervaring in industriële afdichtingen helpen wij je om de juiste keuze te maken voor jouw specifieke situatie. Of het nu gaat om een standaard pomp of een complexe procesinstallatie, wij denken actief mee over de meest efficiënte oplossing. Wat wij voor je doen:
- Advies over het juiste type mechanical seal op basis van jouw medium, druk en temperatuur
- Revisie van nagenoeg alle merken en typen mechanical seals, inclusief het leppen van loopvlakken
- Maatwerk en engineering van seals voor afwijkende of veeleisende toepassingen
- Levering van seal support systems op basis van het thermosyphon-principe
- FDA- en EC1935/2004-gecertificeerde producten voor de farmaceutische en voedingsindustrie
- Meer dan 200.000 producten op voorraad voor snelle levering
Wil je weten welke afdichting het beste past bij jouw installatie, of wil je een bestaande seal laten reviseren? Neem contact op met Qseals en we geven je direct eerlijk en concreet advies.
