Центробежные насосыжизненно важны при транспортировке промышленных жидкостей, и небольшая вибрация является нормальной согласно ANSI/HI 9.6.4. Однако чрезмерная вибрация приводит к серьезному износу и увеличению затрат. Поскольку вибрация является всего лишь симптомом, она обычно возникает из трех пересекающихся категорий: дефекты конструкции/выбора, внутренние неисправности и внешние помехи в системе. В данной статье анализируются эти основные причины, необходимые для проверки и технического обслуживания оборудования.
Такие неисправности имеют низкую частоту возникновения на месте, но представляют собой проблемы с оборудованием, которые требуют первоочередного расследования и в основном возникают из-за неправильного проектирования, производства, выбора материалов и моделей.
Критическая скорость относится к теоретической скорости вращения, соответствующей собственному резонансу оборудования. Горизонтальные центробежные насосы оптимально проектируются перед поставкой с критической скоростью, превышающей номинальную, чтобы избежать резонанса. Однако вертикальные турбинные насосы и другое вертикальное оборудование склонны к резонансу во время работы, если критическая скорость не проверяется на стадии проектирования. Кроме того, отсутствие опор трубопровода и неупорядоченные условия работы многонасосных агрегатов изменят собственную частоту системы и вызовут вибрацию, которую можно решить путем регулирования рабочей скорости или реконструкции конструкции оборудования.
В соответствии со стандартом ISO 1940/1 рабочие колеса центробежных насосов должны обеспечивать точность динамической балансировки класса 6.3. Некачественная заводская калибровка, резка после технического обслуживания, долговременное образование накипи и коррозия, а также прилипание посторонних веществ могут повредить состояние весов. Периодическая центробежная сила, возникающая при работе на высоких скоростях, вызывает регулярную вибрацию, которая требует разборки и профессиональной калибровки динамических балансов. В некоторых случаях несбалансированное производство ротора двигателя также может вызывать вибрацию, которую можно проверить в соответствии с электрическими стандартами NEMA.
Несоответствие материалов корпуса насоса, рабочего колеса и перекачиваемой среды приведет к эрозии и коррозии, что приведет к нарушению точности компонентов и возникновению вибрации. Между тем, неправильный выбор оборудования и недостаточная положительная высота всасывания (NPSH) приведут к серьезной кавитации. Мгновенное схлопывание пузырьков в зоне высокого давления создает сильную ударную силу, вызывающую сильную общую вибрацию насоса. Непрерывная кавитация также приводит к износу рабочего колеса и усугубляет неисправности.
Хотя допуск отдельных компонентов соответствует промышленным спецификациям, накопление допусков после сборки нескольких деталей может вызвать вибрацию. Кроме того, такие распространенные проблемы, как мягкое основание, несбалансированная муфта и ослабление анкерных болтов после новой установки или технического обслуживания, приводят к неравномерной нагрузке на оборудование и постоянной вибрации.
Внутренние неисправности являются наиболее частыми причинами возникновения вибрации на объекте, вызванными неисправностями в компонентах насоса и двигателя со стабильными и повторяемыми характеристиками неисправностей, что является предметом ежедневного технического обслуживания.
Смещенная муфта, рабочее перемещение и нестандартное техническое обслуживание насосов и двигателей могут привести к перекосу валов, созданию радиальной ударной силы во время работы и возникновению вибрации. Калибровка должна строго соответствовать стандартам конструкции производителя насоса. Кроме того, изгиб вала насоса, вызванный перегрузкой оборудования, высокотемпературной деформацией и внешними воздействиями, приводит к эксцентриситету ротора и значительно усиливает амплитуду вибрации.
Подшипники являются основными опорными компонентами роторной системы. Недостаточное, испорченное или несоответствующее смазочное масло и загрязнение примесями увеличивают рабочее трение и вызывают высокочастотную вибрацию. Между тем, длительная эксплуатация подшипников приводит к усталостному износу, отслаиванию дорожек качения и увеличению зазоров. Несвоевременная замена подшипников будет постоянно усиливать вибрацию и даже вызывать блокировку подшипников и остановку оборудования.
Обратное вращение насоса, вызванное неправильной проводкой двигателя, нарушит гидравлические условия и вызовет вибрацию. Частичная или полная блокировка рабочего колеса приводит к неравномерной транспортировке среды и ненормальной нагрузке, сопровождающейся вибрацией и колебаниями тока. Деформация вала насоса вызывает неравномерную нагрузку на подшипники и седла клапанов, создавая долговременную скрытую опасность вибрации.
Данные эксплуатации и технического обслуживания на местах показывают, что большая часть вибраций центробежных насосов возникает из-за внешних проблем системы, которые тщательно скрываются и легко ошибочно принимаются за внутренние неисправности оборудования.
Растягивающее и экструзионное напряжение, возникающее в результате принудительной стыковки трубопровода, действует на стыковку насоса, вызывая деформацию насоса и смещение вала. Отсутствие опор трубопровода, незакрепленные подвески и непродуманная компоновка приводят к тряске трубопровода, а передаваемая на насос вибрация вызывает общую вибрацию агрегата. Между тем, увеличенный собственный вес трубопроводов, заполненных водой, легко создает дополнительное напряжение и вызывает постоянную вибрацию.
Ослабленные анкерные болты, трещины в бетоне основания, неравномерное выравнивание фундамента и нестандартная затирка приводят к дефектам мягких опор, что приводит к неравномерному напряжению опор и рабочей тряске насоса. Более того, вибрация образует порочный круг, который постоянно усугубляет повреждение фундамента, что часто происходит в недавно установленном или после технического обслуживания оборудовании.
Вся система насосов и трубопроводов имеет собственную частоту. Резонанс возникает, когда рабочая частота вибрации насоса перекрывается с собственной частотой системы, усиливая легкую вибрацию и вызывая усталостное повреждение компонентов и сильную общую вибрацию. Этой проблемы можно избежать, оптимизируя структуру трубопровода и корректируя компоновку системы.
В итоге,центробежный насосвибрация вызвана наложением факторов проектирования и выбора, внутренних компонентов и внешних системных факторов, среди которых напряжение трубопровода и нестандартная установка фундамента являются распространенными стимулами на площадке. Небольшая вибрация – нормальное явление, однако чрезмерная вибрация ставит под угрозу срок службы оборудования и безопасность производства.
Эффективный контроль вибрации, а также стабильная и эффективная работа насоса могут быть реализованы за счет стандартизированного выбора и установки, регулярного технического обслуживания, оптимизированной компоновки трубопроводов и предотвращения резонансов.
Teffiko специализируется на исследованиях и разработках, производстве, эксплуатации и обслуживании насосного оборудования. Обладая обширным опытом в области технологий жидкостей, она предлагает надежные насосы и индивидуальные решения для различных промышленных сценариев. Чтобы узнать больше о технических параметрах, навыках эксплуатации и обслуживания или эксклюзивных решениях, посетите официальный сайт:www.teffiko.com.
