Центробежные насосыявляются основным оборудованием, используемым в промышленности и коммунальном хозяйстве и создают сильную вибрацию во время работы. Фундамент оборудования, предварительно сформированные анкерные отверстия и анкерные болты представляют собой ключевые скрытые элементы, гарантирующие устойчивость установки. Многие неисправности на месте, такие как отклонение корпуса насоса, резонанс, перегрев подшипников и поломка болтов, обычно вызваны нестандартной конструкцией предварительно отформованных отверстий или некачественной установкой болтов. В этом документе изложены основные рекомендации по строительству предварительно сформированных анкерных отверстий и установке анкерных болтов для центробежных насосов.
Предварительно сформированные анкерные отверстия для центробежных насосов специально разработаны для вторичной цементации анкерных болтов. Размер, форма, вертикальность и чистота предварительно отформованных отверстий напрямую определяют прочность крепления болтов, точность выравнивания оборудования и общую устойчивость фундамента. Работа, являющаяся основной процедурой строительства фундамента насоса, должна выполняться в строгом соответствии с промышленными стандартами.
Размеры предварительно сформированных отверстий должны обеспечивать баланс между достаточной компактностью цементного раствора и конструктивной прочностью бетонного фундамента. Отверстия меньшего размера приведут к неполной затирке, а отверстия большего размера ослабят несущую способность фундамента. Общие стандартизированные параметры конструкции указаны следующим образом:
Зазор между болтом и стенкой отверстия:Между каждым болтом и стенкой предварительно отформованного отверстия должен сохраняться односторонний зазор 30–50 мм, чтобы обеспечить достаточное пространство для безусадочного затирочного материала и обеспечения полного охвата и крепления болтов.
Стандарт глубины предварительно отформованных отверстий:Общая глубина каждого предварительно сформированного отверстия должна быть на 100–150 мм больше фактической заглубленной длины анкерного болта, что полностью предотвращает выбоины на дне отверстия и неполную заливку цемента, а также обеспечивает прочность анкеровки внизу.
Требуемое расстояние между отверстиями:Межцентровое расстояние между двумя соседними предварительно сформированными анкерными отверстиями должно быть не менее 4-кратного диаметра анкерного болта, что позволяет эффективно избежать растрескивания и частичного растрескивания фундамента после заливки бетона и цементации.
Оптимальная форма отверстия:В конструкции предпочтительнее расклешенное отверстие с узким верхом и широким низом. По сравнению с прямыми отверстиями такая конструкция значительно повышает сопротивление болтов выдергиванию и предотвращает ослабление и смещение болтов из-за длительной вибрации оборудования.
Перед заливкой фундамента бетоном необходимо закрепить высокопрочные трубы опалубки из ПВХ, специальные стальные или деревянные формы для придания формы, чтобы обеспечить точное расположение отверстий и правильную форму отверстий. Извлечение из формы должно проводиться сразу после первоначального схватывания бетона, чтобы предотвратить повреждение и сколы стенок отверстий, вызванные распалубкой после полного затвердевания.
Перед затиркой необходимо тщательно очистить весь мусор, цементное молоко, пыль и скопившуюся воду внутри отверстий. Для комплексной продувки рекомендуется использовать воздух под высоким давлением, чтобы обеспечить прочное сцепление затирочного материала с исходным бетонным основанием без прослоек и пустот.
Должен осуществляться строгий контроль за отклонением положения скважины. В случае смещения отверстий, отверстий меньшего размера или деформированной формы отверстий для исправления следует использовать ручное долбление и развертывание. Категорически запрещается обрезать или укорачивать анкерные болты, так как это ухудшит прочность болтов и приведет к недостаточной длине анкеровки.
Вертикальность предварительно отформованных отверстий должна обеспечиваться при отклонении наклона стенок отверстий не более 1,5°. Наклонная установка болтов приведет к неравномерному распределению напряжений, что приведет к концентрации напряжений во время эксплуатации и в дальнейшем приведет к поломке резьбы болтов, проскальзыванию резьбы и растрескиванию несущей рамы.
Являясь основными несущими компонентами, соединяющими опорную раму центробежных насосов и бетонный фундамент, анкерные болты выполняют функции фиксации оборудования, выравнивания, снижения вибрации и сопротивления смещению. Четкие промышленные стандарты применяются к выбору материалов, классу прочности, закладной длине, процессу установки, заливке и закреплению, защите от ослабления и коррозии анкерных болтов. Обычные болты никогда не должны использоваться в качестве заменителей.
Материалы следует выбирать дифференцированно в зависимости от условий эксплуатации, перекачиваемой среды и тоннажа центробежных насосов, чтобы исключить потенциальную угрозу безопасности, возникающую в результате неправильного выбора:
Обычные центробежные насосы для чистой воды (гражданское использование и обычное промышленное водоснабжение):Должны быть приняты анкерные болты из углеродистой стали Q235 с классом прочности не ниже 4,8. Они обеспечивают стабильную работу при высокой стоимости и отвечают требованиям традиционного снижения вибрации и фиксации.
Центробежные насосы для канализационных, химических и агрессивных сред:Для сред, содержащих кислоту, щелочь, примеси и коррозионные компоненты, необходимо использовать анкерные болты из нержавеющей стали 304 или 316, чтобы эффективно предотвратить ржавление и коррозию, а также избежать выхода болтов из строя, например, из-за ржавчины или выпадения.
Крупногабаритные центробежные насосы высокого давления и производительности для тяжелых условий эксплуатации:Для оборудования с большой нагрузкой и высокой частотой вибрации требуются высокопрочные анкерные болты класса 8,8 или выше. Они обладают превосходной устойчивостью к растяжению, усталостной стойкостью и устойчивостью к деформации и пригодны для длительной непрерывной работы с высокими нагрузками.
Требования к подходящим аксессуарам:Каждый комплект анкерных болтов должен быть оснащен плоскими шайбами, пружинными шайбами и двойными гайками в качестве стандартных принадлежностей. Полная комбинация аксессуаров обеспечивает двойную защиту от расшатывания и адаптируется к постоянной вибрации водяных насосов.
Закладная длина напрямую определяет несущую способность болтов при выдергивании и является ключевым показателем для предотвращения вытягивания и ослабления болтов. Стандартные соотношения закладных длин для различных типов насосов указаны следующим образом:
Вертикальные центробежные насосы малой мощности. Закладная длина должна быть не менее чем в 15 раз больше диаметра болта, чтобы удовлетворить требования к легкому креплению малогабаритного оборудования.
Обычные горизонтальные промышленные центробежные насосы: Закладная длина должна быть в 20–25 раз больше диаметра болта, чтобы адаптироваться к нагрузкам при обычной промышленной эксплуатации.
Центробежные насосы с высокой производительностью и высоким давлением для тяжелых условий эксплуатации. Закладная длина должна быть не менее чем в 30 раз больше диаметра болта, чтобы повысить несущую способность крепления и противостоять сильным вибрационным воздействиям.
Недостаточная закладная длина приведет к недостаточной несущей способности на растяжение, а болты склонны к ослаблению и вытягиванию при длительной вибрации. Чрезмерно большая закладная длина может мешать стальным стержням фундамента, что приведет к образованию строительных отходов и нарушению структурной целостности фундамента.
После установки анкерные болты должны удерживаться в вертикальном положении и временно фиксироваться специальными кронштейнами во избежание наклона и смещения и обеспечения равномерного распределения напряжений при последующей эксплуатации. При этом установочные размеры анкерных болтов должны быть строго сопоставлены с размерами центробежных насосов и горизонтальных насосных агрегатов, чтобы обеспечить полное соответствие между положениями отверстий, расстоянием между болтами и монтажными отверстиями на опорной раме оборудования. Горизонтальное отклонение поверхности фундамента должно контролироваться в пределах ±2 мм/м, чтобы гарантировать точную ориентировку для выравнивания оборудования.
Для затирки следует использовать специальный безусадочный затирочный материал. Для многоступенчатых центробежных насосов предпочтительным является мелкозернистый бетон высокой марки прочности. Обычный цементный раствор категорически запрещен. Обычный раствор имеет тенденцию сжиматься и растрескиваться после затвердевания, образуя зазоры и полые области, которые не могут гарантировать общую устойчивость к нагрузкам между болтами и фундаментом. Класс прочности бетона, используемого для цементации многоступенчатых насосов, должен быть на один класс выше, чем у исходного бетона фундамента, чтобы улучшить прочность крепления при больших нагрузках.
При уплотнении бетона и тампонажного материала в заранее сформированных отверстиях работа должна быть щадящей и равномерной. Наклон анкерных болтов и смещение корпусов насосов и насосных агрегатов строго запрещены, чтобы предотвратить недействительность предыдущих работ по позиционированию и выравниванию и исключить скрытую опасность возникновения эксцентричной нагрузки на болты.
При строительстве необходимо строго соблюдать принцип соблюдения прочности. Выравнивание, центровку и фиксацию корпусов насосов и насосных агрегатов можно производить только после достижения прочности бетона фундамента более 75 % проектной прочности. Вторичная цементация должна выполняться при точном позиционировании. Высоту слоя вторичной затирки следует контролировать в пределах 30–70 мм при равномерной толщине и ровной общей поверхности.
Перед вторичной заливкой контактную поверхность фундамента необходимо тщательно обработать: смыть с поверхности пыль и мусор чистой водой и полностью смочить поверхность основания, чтобы обеспечить плотное сцепление нового и старого бетона, а также слоя затирки без прослоек. Температура окружающей среды при строительстве должна строго контролироваться. При температуре окружающей среды ниже 0℃ необходимо принимать специальные меры по защите от замерзания, чтобы предотвратить повреждение от мороза и потерю прочности слоя тампонажа.
Тампонажный материал уплотняют послойной вибрацией для удаления внутреннего воздуха. Отверждение следует проводить сразу после затирки. Если температура окружающей среды ниже 5 ℃, на протяжении всего процесса отверждения необходимо использовать теплоизоляцию и защиту от замерзания, чтобы избежать растрескивания, шлифования и некачественной прочности, вызванных повреждением от низкотемпературного мороза. При нормальных рабочих условиях залитая конструкция должна выдерживаться не менее 72 часов перед окончательной затяжкой оборудования.
Необходимо соблюдать принцип «сначала выравнивание, потом подтягивание». Горизонтальное отклонение опорной рамы насоса должно контролироваться в пределах 0,05 мм/м. Гайки следует затягивать симметрично в диагональных направлениях в несколько проходов. Запрещается однократная полная и односторонняя принудительная затяжка, что может привести к деформации опорной рамы насоса, отклонению точности нивелирования оборудования и повреждению болтов перегрузкой.
Наружные насосные станции, влажные цеха и условия работы водоподготовки: После приемки установки болтов на болты необходимо равномерно нанести антикоррозионную краску. Водонепроницаемую и антикоррозионную ленту можно обернуть вокруг ключевых деталей, чтобы изолировать влагу и замедлить коррозию.
Условия работы с высокочастотной вибрацией и непрерывной работой: Должна быть принята двойная конструкция, предотвращающая ослабление, состоящая из двойных гаек и пружинных шайб. В тяжелых условиях работы можно нанести специальный клей для фиксации резьбы, чтобы полностью предотвратить ослабление гайки, вызванное вибрацией.
Механизм регулярной проверки: Проверка затяжки должна проводиться каждые 3 месяца в обычных сухих условиях работы. При условиях работы с повышенной температурой, повышенной влажностью, сильной коррозией и интенсивной вибрацией необходимо проводить специальный ежемесячный осмотр для своевременного устранения скрытых опасностей расшатывания и коррозии.
Небольшие нестандартные конструкции якорных систем центробежных насосов на более позднем этапе перерастут в неисправности оборудования. Ниже перечислены частые ошибки на месте и соответствующие опасности:
Недостаточный размер предварительно отформованных отверстий и недостаточный зазор:Затирочный материал не может полностью обернуть болты, что приводит к недостаточной площади несущей нагрузки для анкеровки. Во время работы оборудование будет трястись, смещаться и отклоняться.
Нестандартная глубина заделки анкерных болтов:Недостаточная несущая способность при растяжении приведет к ослаблению и подъему болтов при длительной вибрации, нарушению соосности корпуса насоса и усугублению износа подшипников и рабочих колес.
Упрощенная конфигурация принадлежностей, состоящая только из одной гайки и без пружинной шайбы:Такая конфигурация не может выдерживать постоянную вибрацию, а гайки склонны к автоматическому ослаблению, что является основной причиной резонанса агрегата и нестабильности оборудования.
Затирка обычным раствором и недостаточное время затвердевания:Раствор даст усадку, растрескается и образует внутренние полости, нарушая общую целостность фундамента. Оборудование, скорее всего, полностью сместится в ходе длительной эксплуатации.
Наклонная установка болтов и односторонняя затяжка:На болтах возникает неравномерное напряжение и сильная концентрация напряжений, что приводит к разрушению болтов, растрескиванию и повреждению опорной рамы насоса после длительной эксплуатации.
Строгая приемка проводится после завершения анкерной конструкции и вторичной цементации, а ввод оборудования в эксплуатацию возможен только после прохождения приемки. Приемка охватывает множество аспектов, включая точность базовой поверхности, технологию строительства, стандарты материалов, низкотемпературное строительство и испытательную эксплуатацию оборудования.
Приемка делится на три основные категории: проверка внешнего вида, проверка компонентов и проверка пробной эксплуатации.
Принятие точности базовой поверхности:Горизонтальное отклонение фундаментной поверхности установки оборудования должно контролироваться в пределах ±2 мм/м. Затирка в предварительно сформированных отверстиях должна быть плотной и полной, без полостей, трещин и сколов. Бетон вокруг отверстий отверстий должен быть ровным, неповрежденным, без повреждений и дефектов.
Приемка болтовых компонентов:Вертикальное отклонение болтов должно быть не более 2 мм/м без наклона и смещения. Все аксессуары должны быть целыми и неповрежденными, а резьба болтов не должна иметь скольжения, коррозии и деформации. Спецификация и материал болтов должны соответствовать проектным требованиям и быть совместимыми с типом насоса.
Технология затирки и приемка материала:Для заливки многоступенчатых центробежных насосов следует применять мелкозернистый бетон на одну марку выше, а для насосов обычных типов применять специальный безусадочный тампонажный материал. Вторичный слой затирки должен иметь одинаковую толщину от 30 мм до 70 мм. Перед началом строительства поверхность основания должна быть тщательно промыта и увлажнена, а в условиях низких температур должны быть полностью приняты меры по защите от замерзания и теплоизоляции.
Приемка опытной эксплуатации:После непрерывной работы оборудования под полной нагрузкой более 2 часов не должно происходить ослабления анкерных гаек, смещения опорной рамы, ненормального резонанса или ненормальной вибрации и шума агрегата, а все рабочие параметры оборудования должны оставаться стабильными.
Прием документов:Полные записи, включая спецификации болтов, сертификаты материалов, классы прочности тампонажных материалов, конструкционную температуру, записи о затвердевании и данные о процессе затяжки, должны храниться для последующего обслуживания, проверки и ремонта.
Устройство предварительно сформированных анкерных отверстий и установка анкерных болтов центробежных насосов являются ответственными скрытыми работами, определяющими устойчивость насосных агрегатов. Весь процесс строительства, включая контроль размеров, цементацию и затяжку, должен осуществляться в строгом соответствии с соответствующими стандартами, чтобы избежать строительных ошибок.
Как профессиональный бренд жидкостного оборудования,ТЕФФИКОполностью соответствует промышленным стандартам и предоставляет полный набор стандартизированных решений, включая подбор базовой рамы, выбор болтов и руководство на месте.
