Was wissen Sie über die Faktoren, die die Lebensdauer von Pumpen beeinflussen?

Jan 17, 2026

 

1. Radialkraft

 

Branchenstatistiken zeigen, dass der Hauptgrund für den Ausfall von Kreiselpumpen der Ausfall von Lagern und/oder Gleitringdichtungen ist. Lager und Dichtungen sind die „Kanarienvögel im Bergwerk“ - Sie sind Frühindikatoren für den Zustand von Wasserpumpen und auch ein Vorläufer des internen Zustands von Wasserpumpensystemen.

 

 

Jeder, der schon lange in dieser Branche tätig ist, weiß vielleicht, dass eine der besten Vorgehensweisen darin besteht, Pumpen am oder in der Nähe ihres Best Efficiency Point (BEP) zu betreiben. Bei BEP hält die ausgelegte Pumpe der minimalen Radialkraft stand. Der resultierende Vektor aller Radialkräfte, die durch den Betrieb weg vom BEP erzeugt werden, bildet einen 90-Grad-Winkel mit dem Rotor und versucht, die Welle abzulenken und zu verbiegen.

Die große Radialkraft und die daraus resultierende Wellendurchbiegung sind die Killer für Gleitringdichtungen und wichtige Faktoren für die Verkürzung der Lebensdauer von Lagern. Wenn sie groß genug ist, führt die Radialkraft zu einer Durchbiegung oder Biegung der Welle. Wenn die Pumpe gestoppt wird und der Schlag an der Welle gemessen wird, treten keine Fehler auf, da es sich um einen dynamischen und nicht um einen statischen Zustand handelt.

Die mit 3600 U/min laufende Biegewelle (Umlenkung) biegt sich pro Umdrehung zweimal, sie biegt sich also tatsächlich 7200 Mal pro Minute. Diese hohe zyklische Durchbiegung macht es für die Dichtfläche schwierig, den Kontakt aufrechtzuerhalten und die Flüssigkeitsschicht aufrechtzuerhalten, die für eine ordnungsgemäße Dichtfunktion erforderlich ist.

 

2. Ölverschmutzung

Bei Kugellagern werden über 85 % der Lagerausfälle durch das Eindringen von Schmutz, Fremdkörpern oder Wasser verursacht. Nur 250 Teile pro Million (250 ppm) Wasser verkürzen die Lebensdauer von Lagern um das Vierfache.

Der angemessene Einsatz von Schmieröl ist für die Lebensdauer von entscheidender Bedeutung.

 

3. Inhalationsdruck

Weitere Schlüsselfaktoren, die die Lagerlebensdauer beeinflussen, sind Ansaugdruck, Kupplungsausrichtung und Rohrleitungsbelastung.
Bei einstufigen horizontalen Cantilever-Prozesspumpen ist die kombinierte Axialkraft, die auf den Rotor wirkt, in Richtung des Einlasses gerichtet, so dass der begrenzte Rücksaugdruck bis zu einem gewissen Grad tatsächlich die Axialkraft reduziert, wodurch die Belastung des Axiallagers verringert und seine Lebensdauer verlängert wird.

 

4. Kalibrierung

Eine Fehlausrichtung zwischen Pumpe und Motor kann zu einer Überlastung der Radiallager führen. Bei der Berechnung der Fehlausrichtung ist die radiale Lagerlebensdauer ein exponentieller Faktor.

 

 

Beispielsweise kann es bei einer kleinen Abweichung von nur 1,52 mm dazu kommen, dass der Endbenutzer nach drei bis fünf Monaten Betrieb auf ein Lager- oder Kupplungsproblem stößt. Bei einer Abweichung von 0,0254 mm kann die gleiche Pumpe jedoch länger als 90 Monate in Betrieb sein.

 

5. Pipeline-Stress

Die Belastung der Rohrleitung wird durch eine Fehlausrichtung der Saug- und/oder Druckrohre mit dem Pumpenflansch verursacht. Selbst bei robusten Pumpenkonstruktionen können die erzeugten Rohrleitungsspannungen diese potenziell hohen Kräfte problemlos auf die Lager und ihre jeweiligen Gehäuse übertragen. Kraft (Beanspruchung) führt zu einem falschen Sitz der Lager und/oder zu Unstimmigkeiten mit anderen Lagern, was dazu führt, dass die Mittellinie auf unterschiedlichen Ebenen liegt.

 

6. Flüssigkeitseigenschaften

Flüssigkeitseigenschaften wie pH-Wert, Viskosität und spezifisches Gewicht sind Schlüsselfaktoren. Wenn das Medium säurehaltig oder korrosiv ist, müssen die Kontaktteile der Pumpe, wie Gehäuse- und Laufradmaterialien, ihren funktionsfähigen Zustand beibehalten. Die Menge, Größe, Form und Mahlqualität der in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffe sind allesamt Einflussfaktoren.

 

7. Arbeitsstatus

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Strenge des Betriebszustands: wie oft die Pumpe innerhalb einer bestimmten Zeit startet.

 

Einige Pumpen starten und stoppen alle paar Sekunden. Im Vergleich zu Pumpen, die kontinuierlich unter den gleichen Bedingungen arbeiten, verschleißen diese Pumpen im Betrieb exponentiell. In dieser Situation muss das Systemdesign dringend geändert werden.

8. Kavitationszugabe

Je höher der Spielraum der verfügbaren Netto-Positiv-Saughöhe (NPSHA) ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Pumpe Kavitation erfährt, wenn sie die erforderliche Netto-Positiv-Saughöhe (NPSHR) überschreitet. Kavitation kann das Pumpenlaufrad beschädigen und Vibrationen erzeugen, die die Dichtungen und Lager beeinträchtigen können.

9. Pumpengeschwindigkeit

Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Betriebsgeschwindigkeit der Pumpe. Beispielsweise verschleißt eine Pumpe mit 3550 U/min vier- bis achtmal schneller als eine Pumpe mit 1750 U/min.

 

10. Laufradbalance

Unausgeglichene Laufräder bei Auslegerpumpen oder bestimmten vertikalen Konstruktionen können zu einer Wellendurchbiegung führen, genau wie die Radialkraft einer Pumpe, wenn sie außerhalb des BEP betrieben wird. Radiale Abweichung und Ablenkung können gleichzeitig auftreten. Wenn das Laufrad aus irgendeinem Grund beschnitten wird, muss es neu ausgewuchtet werden.

 

11. Rohrform

Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt zur Verlängerung der Pumpenlebensdauer ist die Geometrie der Rohrleitung bzw. die Art und Weise, wie die Flüssigkeit in die Pumpe geladen wird.

Beispielsweise haben Rohrbögen auf der vertikalen Saugseite einer Pumpe weniger schädliche Auswirkungen als horizontale Rohrbögen. Die hydraulische Belastung des Laufrads ist gleichmäßiger, sodass auch die Belastung der Lager gleichmäßiger ist.

 

12. Arbeitstemperatur

Unabhängig davon, ob die Temperatur hoch oder niedrig ist, hat die Betriebstemperatur der Pumpe, insbesondere die Temperaturänderungsrate, einen erheblichen Einfluss auf die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Pumpe. Die Betriebstemperatur der Pumpe ist sehr wichtig, daher muss die Pumpe für den Betrieb bei dieser Temperatur ausgelegt sein. Wichtiger ist jedoch die Geschwindigkeit der Temperaturänderung. Schlagen Sie (in einem konservativeren Szenario) vor, die Änderungsrate unter 2 Grad Fahrenheit pro Minute zu halten. Unterschiedliche Qualitäten und Materialien dehnen sich unterschiedlich schnell aus und ziehen sich zusammen, was sich auf Lücken und Spannungen auswirken kann.