Cosa causa il surriscaldamento dei cuscinetti delle pompe per fanghi durante il funzionamento continuo?

Quali sono le cause del surriscaldamento dei cuscinetti delle pompe per fango durante il funzionamento continuo?

Il surriscaldamento dei cuscinetti di una pompa per fango può trasformare un normale turno di lavoro in un fermo macchina imprevisto. Quando i tecnici si chiedono «quali sono i guasti più comuni delle pompe per fango durante il funzionamento continuo?», il surriscaldamento dei cuscinetti merita particolare attenzione: lubrificazione insufficiente, olio contaminato, disallineamento, carico eccessivo e problemi di raffreddamento possono tutti contribuire. Tuttavia, una sede del cuscinetto calda è un sintomo, non una diagnosi. La domanda utile è che cosa sia cambiato nelle condizioni operative, nell’alimentazione del lubrificante o nelle condizioni meccaniche prima che la temperatura iniziasse a salire.

Per le pompe per fango alternative, occorre distinguere i problemi dei cuscinetti del lato potenza dai guasti del lato fluido che aumentano o alterano il carico trasmesso. Sostituire un cuscinetto danneggiato senza individuare questa correlazione può esporre quello nuovo alle stesse identiche condizioni.

Esaminare l’andamento della temperatura prima di intervenire sul sistema di lubrificazione

Un aumento graduale dopo l’avviamento, seguito da una stabilizzazione, è diverso da un incremento improvviso durante un turno per il resto regolare. Confrontare il valore con i limiti indicati dal costruttore della pompa e con i valori di riferimento della macchina, rilevati a velocità, pressione di mandata e temperatura ambiente simili. Non esiste un’unica temperatura sicura dei cuscinetti applicabile a tutte le pompe per fango, a tutti i lubrificanti e a tutti i punti di misurazione.

Verificare la misurazione. Una lettura a infrarossi su un coperchio lucido può essere fuorviante e la temperatura superficiale della sede non coincide con quella interna del cuscinetto. Utilizzare punti di misurazione coerenti e, se presenti, controllare i sensori installati. Confrontare le posizioni dei cuscinetti adiacenti, tenendo presente che i carichi e i sistemi di lubrificazione possono essere diversi.

Un rapido aumento della temperatura accompagnato da vibrazioni anomale, battiti, perdita di pressione di lubrificazione o detriti metallici richiede un arresto controllato secondo le procedure del sito. Non continuare a far funzionare la pompa solo per raccogliere una serie di dati più lunga. Isolare e bloccare l’apparecchiatura prima di aprire le protezioni o ispezionare i componenti interni; prima di intervenire sul lato fluido, scaricare la pressione residua.

I problemi di lubrificazione non dipendono sempre dalla mancanza di olio

Un livello dell’olio basso è un controllo ovvio, ma rabboccare oltre il livello prescritto non è una soluzione. Una quantità eccessiva di olio può aumentare il rimescolamento e l’aerazione, generando calore e riducendo l’efficacia della lubrificazione. Controllare il livello nelle condizioni di macchina ferma o in funzione indicate dal costruttore; le letture effettuate in condizioni diverse non sono direttamente confrontabili.

La viscosità dell’olio deve essere adatta alla configurazione dei cuscinetti e alla temperatura di esercizio. Un olio troppo fluido potrebbe non mantenere una separazione adeguata tra le superfici sottoposte a carico. Un olio troppo viscoso può aumentare l’attrito e distribuirsi male durante l’avviamento. Verificare il grado effettivo del lubrificante facendo riferimento al manuale della pompa, anziché affidarsi all’etichetta dell’ultimo contenitore utilizzato.

I controlli successivi dipendono dal tipo di sistema di lubrificazione:

• Per i lati potenza lubrificati a sbattimento, controllare il livello dell’olio prescritto, i percorsi di distribuzione e gli eventuali componenti di sbattimento installati.
• Per i sistemi ad alimentazione forzata, verificare pressione e portata nei punti di prova previsti dal costruttore. Un’indicazione normale della pressione di alimentazione, da sola, non dimostra che l’olio raggiunga tutti i cuscinetti.
• Per i punti lubrificati a grasso, verificare il tipo e la quantità prescritti. Aggiungere ripetutamente grasso può causare surriscaldamento anziché risolvere il problema.

Nei sistemi ad alimentazione forzata, ispezionare filtri, retine, valvole di sicurezza e condotti dell’olio. Un’ostruzione a valle del manometro può lasciare un cuscinetto senza lubrificazione anche quando la pressione indicata sembra adeguata.

La contaminazione cambia la diagnosi

Acqua, particelle abrasive e detriti di usura possono danneggiare le superfici dei cuscinetti e aumentare l’attrito. Olio lattiginoso, schiuma persistente, sedimenti o particelle metalliche richiedono accertamenti, anche se il solo aspetto non consente di determinare il livello di contaminazione. Se possibile, prelevare un campione d’olio prima di svuotare la coppa, per non perdere elementi utili all’indagine.

Controllare tenute, sfiati, coperchi d’ispezione e modalità di stoccaggio del lubrificante per individuare possibili vie di ingresso dei contaminanti. Non dare per scontato che la presenza di fango di perforazione nel lato potenza sia normale. Determinare come sia penetrato e se abbiano contribuito tenute danneggiate o pratiche di manutenzione inadeguate. L’olio nuovo non impedirà il ripetersi del guasto se la via d’ingresso rimane aperta.

Verificare variazioni di carico e difetti di installazione

Una pressione di mandata più elevata aumenta le forze trasmesse attraverso il meccanismo alternativo. Anche una velocità eccessiva modifica le sollecitazioni sui cuscinetti e il fabbisogno di lubrificazione. Confrontare il punto di funzionamento effettivo con i limiti ammessi di velocità e pressione della pompa e con la configurazione dei liner installati, non soltanto con la potenza di targa.

Se il surriscaldamento si verifica dopo un aumento di pressione, verificare la presenza di restrizioni a valle e cambiamenti nelle condizioni operative. Se è accompagnato da pressione instabile o battiti, controllare, secondo necessità, le condizioni di aspirazione, le valvole, i pistoni e i liner. Questi guasti possono alterare il carico, ma i sintomi, da soli, non dimostrano che i cuscinetti siano danneggiati.

L’installazione merita particolare attenzione dopo una revisione o uno spostamento. Un disallineamento del giunto, un piede zoppo, bulloni di fissaggio allentati o supporti deformati possono modificare il carico sull’albero. Nelle pompe azionate a cinghia, una tensione eccessiva della cinghia può aumentare il carico sui cuscinetti dell’albero di ingresso. Verificare l’allineamento e la tensione secondo le istruzioni applicabili all’apparecchiatura, anziché procedere a sensazione.

Se un cuscinetto si surriscalda subito dopo la sostituzione, occorre inoltre verificare l’accoppiamento, il gioco interno, il gioco assiale e gli eventuali danni di montaggio. Questi controlli richiedono l’esatta designazione del cuscinetto e le tolleranze del costruttore. Allentare i componenti finché la temperatura non scende non è una soluzione accettabile.

I problemi di raffreddamento spesso si manifestano verso la fine del turno

Una pompa può funzionare normalmente a freddo e poi surriscaldarsi quando l’olio e la struttura circostante raggiungono la temperatura di esercizio. Se è installato un radiatore dell’olio, controllare la portata del fluido di raffreddamento, le incrostazioni, il funzionamento del bypass e le temperature di ingresso e uscita. Un radiatore può apparire pulito esternamente pur avendo i passaggi interni ostruiti.

In assenza di un radiatore dedicato, la dissipazione del calore dipende maggiormente dalla carcassa e dalla circolazione dell’aria circostante. Accumuli di fango, ventilazione ostruita o apparecchiature calde nelle vicinanze possono ridurre il raffreddamento. La pulizia può favorire la dissipazione del calore, ma non può correggere cuscinetti danneggiati o un’alimentazione d’olio insufficiente.

Negli impianti più ampi per la produzione di energia, è importante considerare separatamente le esigenze di raffreddamento di ciascuna macchina. SINO-QNP vanta oltre 30 anni di esperienza nel settore delle turbomacchine, che comprende progettazione, produzione, progetti EPC, ricambi e assistenza. La sua gamma di generatori comprende unità da 1.5 MW a 400 MW per applicazioni che includono la generazione di energia a ciclo combinato con turbine a gas e a vapore. Queste potenze e configurazioni di raffreddamento non sono specifiche delle pompe per fango; il collegamento pratico consiste nel diagnosticare ogni apparecchiatura in base ai propri limiti operativi e ai requisiti dei servizi ausiliari.

Verificare l’efficacia della riparazione

Prima di chiudere l’intervento, registrare il sintomo iniziale, il carico operativo, l’andamento della temperatura, le condizioni del lubrificante e i risultati dell’ispezione. Distinguere le cause confermate dai fattori che si sospetta abbiano contribuito. Se vengono apportate contemporaneamente diverse modifiche, indicare che la causa specifica potrebbe rimanere incerta.

Dopo la riparazione, seguire la procedura di avviamento del costruttore e monitorare temperatura, vibrazioni, indicazioni di lubrificazione e perdite man mano che viene ripristinato il carico. Una breve prova a vuoto non dimostra l’affidabilità nel funzionamento continuo. La verifica decisiva consiste nell’accertare che le temperature si stabilizzino in condizioni operative rappresentative, senza rumori o vibrazioni anomali né una nuova contaminazione. In caso contrario, riprendere la diagnosi invece di programmare un’altra sostituzione del cuscinetto.