В поисках проблем. Опережая проблемы с помпой.

Стив Гахбауэр

Насосы критически важны для работы завода. Поломка может остановить производство и привести к дорогостоящим простоям, ремонту и / или замене. Проблемы возникнут в самый неподходящий момент, поэтому важно опережать возможные проблемы.

У каждого насоса свой характер звука и вибрации. Как только «нормальное» установлено, обратите внимание на ежедневные изменения в этих моделях - они могут означать проблемы. Повышенная или непостоянная вибрация водителя часто является первым признаком надвигающейся поломки. Другие изменения включают снижение скорости, уменьшение расхода, чрезмерную утечку и странные шумы.

Причины отказов, такие как неравномерный износ деталей, погнутые валы, ослабленные рабочие колеса, а также признаки коррозии или истирания, становятся очевидными, когда насос вытаскивают и разбирают.

Майкл Дюфресн, служба поддержки клиентов компании Sulzer Pumps (Canada) Inc. в Торонто, представил шесть рекомендаций по устранению неполадок на недавнем Дне образования Гамильтонской секции Общества трибологов и инженеров по смазочным материалам (STLE).

1. Выбор. Ознакомьтесь со стандартом ISO 13709 (API 610) для критериев выбора гидравлики, который гласит:номинальный рабочий поток должен находиться в пределах от 80% до 110% от потока с максимальной эффективностью; насосы должны иметь предпочтительный рабочий диапазон от 70% до 120% от потока с максимальной эффективностью; насосы должны обеспечивать увеличение напора не менее чем на 5% при номинальных условиях; и подъем напора до закрытого клапана (отсечки) должен составлять не менее 110% от номинального напора.

2. Системные кривые. В системе всегда есть потери на трение из-за длины трубопроводов, клапанов, фильтров и переходников. Увеличение потока приводит к большим потерям на трение, которые пропорциональны квадрату потока.

Чистый положительный напор на всасывании (NPSH), имеющийся на объекте (измеренный в футах жидкости и определяемый как общий напор, доступный в абсолютных величинах выше давления пара), всегда должен быть больше, чем NPSH для насоса. Каждая жидкость имеет уникальное давление пара, которое зависит от температуры. Требуемый NPSH не может быть рассчитан, но может быть оценен с помощью значений, определенных путем тестирования. Рабочие колеса, разработанные для применений с низким NPSH, обычно имеют высокие скорости всасывания и подвержены эксплуатационным проблемам при малых расходах.

Насосы имеют «зону комфорта» в пределах характеристических кривых, где насос пригоден для непрерывной работы. Зона комфорта относится к предпочтительным полосам пропускания API 610.

3. Кавитация. Это происходит, когда давление жидкости падает ниже собственного давления пара, вызывая шум и вибрацию, когда пузырьки движутся на сторону с более высоким давлением рабочего колеса.

Скорость всасывания - это номинальное число, показывающее относительную способность центробежных насосов работать в условиях низкого доступного NPSH. Отраслевые стандарты рекомендуют использовать насосы в диапазоне от 10 000 до 11 000.

4. Обратный поток и вибрация. Скачки потока от рабочего колеса могут ударить по соседним неподвижным элементам, таким как ребра, препятствующие завихрению, или выпрямители потока, создавая вибрацию на частоте прохождения лопатки.

Кольцо закрученной жидкости замедляется по мере удаления от входа насоса. Когда кольцо воздействует на неподвижные элементы, находящиеся дальше от входа насоса, оно вызывает вибрацию с меньшей частотой. Так называемый проход лопасти происходит, когда взаимодействие между лопаткой рабочего колеса и выступом спиральной камеры создает пульсации давления или волны с частотой прохождения лопатки. Смещенные нагнетательные лопатки уменьшают пульсацию прохода.

Вибрация насоса может быть вызвана множеством причин, наиболее распространенной из которых является дисбаланс. К другим относятся валы, перекосы, откачки масла или фундамента.

5. Изменение производительности насоса. Недостаточное наполнение нагнетательных лопаток рабочего колеса увеличивает производительность насоса за счет увеличения площади выпускного отверстия рабочего колеса.

Переполнение всасывающих лопаток или их обрезание снижает требуемый NPSH. Переполнение нагнетательных лопаток рабочего колеса за счет удаления материала со стороны нагнетания приводит к уменьшению толщины лопасти на выходе примерно до одной трети ее первоначальной ширины, что не влияет на характеристики нагнетания.

Уменьшение выступов улитки в насосах с низкой и средней удельной скоростью приводит к смещению пикового КПД и направления вправо на коэффициент изменения площади улитки.

6. Смазка. Двумя наиболее популярными маслами, используемыми для подшипников насосов, являются чистые и рафинированные минеральные масла; и синтетические масла для высоких температур.

Различные присадки увеличивают смазочные характеристики. Антиоксиданты улучшают стойкость к окислению, уменьшая коррозию и предотвращая повышение вязкости масла, а также есть присадки, предотвращающие пенообразование, что снижает нагрузочную способность смазочного материала. Пленочные элементы жесткости уменьшают износ от металлического контакта, образуя поверхностный слой с натяжением, превышающим натяжение смазки. Органические соединения цинка предотвращают прямой контакт между мячом и гонками. Активные противозадирные присадки образуют химическую комбинацию с металлом подшипника для уменьшения трения. А твердые присадки, такие как дисульфид молибдена, улучшают смазочные свойства.

Когда насос не работает, уровень масла должен быть наполовину через нижний шар.

Большинство насосов имеют устройство для охлаждения масла, когда оно становится слишком горячим. Никогда не пытайтесь охладить подшипник путем охлаждения корпуса - сталь будет расширяться или сжиматься.

Тепло снижает скорость масла, создавая еще больше тепла, поскольку смазка теряет способность выдерживать нагрузку. Посадка с натягом отводит тепло от подшипника на вал. Убедитесь, что нет рифленых поверхностей или полимеров, используемых для доведения вала до нужного размера.

Для эффективного устранения неполадок необходимо знать свою помпу. Ознакомьтесь с его надлежащей производительностью, внимательно следите за работой и быстро устраняйте проблемы, чтобы избежать дорогостоящих перерывов в производстве.

Стив Гахбауэр - инженер, деловой писатель из Торонто и постоянный редактор PLANT. Электронная почта [email protected]. Комментарии? Электронная почта [email protected].