Odporné tesniace prvky z NBR a CR proti opotrebovaniu pre pásové, skrutkové a škrabací dopravníky

Dopravníkové systémy tvoria tepný systém ťažobného priemyslu, priemyslu štrkovcov, poľnohospodárstva a manipulácie s hromadnými materiálmi. Ročne prepravujú milióny ton materiálu a ich spoľahlivosť je základom výrobnosti celého závodu. Kľúčovou, ale často podceňovanou súčasťou tejto spoľahlivosti je skromné tesnenie na nosných kotúčoch, pohonných hriadoch a prenosových bodoch. Tieto tesnenia plnia dvojnásobnú úlohu: udržiavajú mazivo v ložiskách a zároveň vylučujú abrazívne nečistoty (prach, štrk, vlhkosť) z priestoru ložiska. Ich porucha vedie k rýchlemu opotrebovaniu ložísk, zaseknutiu kotúčov, roztrhnutiu dopravníkového pásu a nákladnému neplánovanému výpadku.

Prevádzkové prostredie určuje materiál tesnenia. Hlavným nepriateľom je abrázia s tromi telesami, pri ktorej sa tvrdé častice zachytia medzi tesniacou perou a hriadeľom a pôsobia ako brúsny kotúč. Akrylonitril-butadiénový kaučuk (NBR) a chloroprenový kaučuk (CR, tzv. neopren) sú dva najbežnejšie používané elastoméry pre túto aplikáciu, každý s vlastnými výhodami.

Akrylonitril-butadiénový kaučuk (NBR): Priemyselný štandard pre všeobecné tesnenie. Medzi jeho hlavné výhody patrí vynikajúca odolnosť voči mazivám a olejom na báze ropy, dobré mechanické vlastnosti (pevnosť v ťahu, odolnosť proti trhaniu) a cenová výhodnosť. Pre väčšinu aplikácií dopravníkov s použitím štandardných mazív na báze lítia alebo vápnika je NBR úplne postačujúci. Jeho odolnosť proti opotrebovaniu je dobrá, avšak môže byť kompromitovaná pri trvalom vystavení ozónu a poveternostným vplyvom v vonkajších inštaláciách.

Chloropren (CR): Tento materiál predstavuje zaujímavú alternatívu. Má mechanické vlastnosti podobné NBR, avšak výrazne ho presahuje v odolnosti voči ozónu, poveternostným vplyvom a stredne intenzívnym plameňom. CR má tiež lepšiu odolnosť voči starnutiu a praskaniu pri ohybe po vystavení slnečnému žiareniu a atmosférickým vplyvom. Okrem toho vykazuje odolnosť voči širšej škále chemikálií, najmä voči mierne kyslým a zásaditým látkam, ktoré sa niekedy vyskytujú v spracovaných materiáloch (napr. fosfátová ruda, určité rudy). Jeho slabou stránkou je nižšia odolnosť voči olejom a palivám na báze ropy v porovnaní s NBR, hoci sa dobre osvedčuje pri použití mnohých syntetických mazív a hydraulických kvapalín odolných voči horeniu (HFC, HFD).

Výber podľa typu dopravníka:

1. Valčeky pre pásový dopravník: Ide o najpočetnejšie tesniace body. Tesnenia sú vystavené trvalým oblakom prachu. Štandardnou praxou je používať kontaktné tesnenia labyrintného typu alebo viacústové tesnenia z NBR alebo CR. V extrémne vlhkých alebo korozívnych prostrediach (napr. soľná para pri pobreží na Filipínach, kyslý prach v niektorých indických banách) sa uprednostňuje CR kvôli jeho odolnosti voči vonkajším vplyvom. Mnohé valčeky teraz využívajú polymérne bezkontaktné labyrintné tesnenia na dosiahnutie maximálnej životnosti, pričom vnútorné kontaktné tesnenie z NBR slúži ako konečná bariéra.

2. Tesnenia hriadeľa šnekového dopravníka: Tieto tesnenia zabraňujú unikaniu prepravovanej látky z žľabu. Opotrebovanie je vysoké a môže byť prítomná aj vlhkosť. CR je často lepšou voľbou vzhľadom na jeho všeobecnú odolnosť voči vonkajším vplyvom. Pre potravinárske aplikácie sa používajú špecifické zložky NBR schválené úradom FDA.

3. Kĺbové spojenia a hnacie kolesá pre škrabacie a reťazové dopravníky: Vystavené nárazom, nesúhlasu a veľkým zaťaženiam. Na odolanie rezaniu a trhaniu sa zvyčajne špecifikuje tvrdší, vysokej kvality NBR s vyššou tvrdosťou (90 Shore A) alebo ústna časť posilnená tkaninou.

Úspešná stratégia údržby ide ďaleko za výber materiálu. Prevádzky v USA (uhlie), v Indii (železná ruda) a na Filipínach (nikel) zaviedli najlepšie postupy:

· Centrálny mazací systém s funkciou vytláčania: Automatizované systémy na prívod maziva nielen mazujú, ale zároveň vytvárajú bariéru kladného tlaku, ktorá vytláča staré mazivo naplnené nečistotami cez tesniace ústia.

· Sady tesniacich a ložiskových prvkov: Štandardizácia kombinácií tesniacich a ložiskových prvkov pre každý typ napínacieho kolesa zjednodušuje výmenu počas plánovaných údržbových prestávok.

· Monitorovanie stavu: Použitie analýzy vibrácií alebo termografickej vizualizácie na identifikáciu napínacích kolies s porušenými ložiskami (často spôsobenými zlyhaním tesnenia), ešte predtým, než spôsobia sekundárne poškodenie dopravníkového pásu.

Údaje od jedného z najväčších amerických výrobcov agregátov ukázali, že prechod od základnej jednoústnej tesniacej manžety z NBR na dvojústnu tesniacu manžetu z CR s drážkou na odvod maziva na hlavnom prepravníku pre prepravu po súši predĺžil priemerný čas medzi poruchami (MTBF) pre nosné kotúče z 8 mesiacov na viac ako 24 mesiacov, čo prinieslo jasný návrat investícií prostredníctvom zníženia nákladov na prácu a opravy prepravníka.