Vanlige problemer og løsninger under installasjon av sentrifugalpumper

Sentrifugalpumper, som kjerneutstyr for væsketransport, er mye brukt i felt som petrokjemikalier, elektrisk kraft, kommunal vannforsyning og kloakkbehandling. Kvaliteten på installasjonen deres påvirker direkte driftseffektivitet, energiforbruk og utstyrets levetid. Men i praktiske applikasjoner lider sentrifugalpumper ofte av problemer som overdreven vibrasjon, lekkasje og overoppheting av lager på grunn av feil installasjon, konstruksjonsfeil eller designfeil. Denne artikkelen analyserer vanlige problemer som oppstår under installasjon av sentrifugalpumpe, og tar utgangspunkt i typiske prosjekttilfeller, og foreslår løsninger for å forbedre kvaliteten på praktiske applikasjoner.

 

 

1. Problemer med fundamentinstallasjon

Tilfelle 1: Tungoljeoverføringspumpe på et raffineri

1.1 Installasjonsproblemer:

1) Utilstrekkelig fundamentstyrke (herdet i bare tre dager), noe som får pumpekroppen til å synke og vippe.

2) Ankerbolter er ikke strammet, og anti-løsningstiltak er utilstrekkelige.

1.2 Ingeniørpraksis:

1) I henhold til betongprodusentens anvisninger: Fundamentherdetid Større enn eller lik 7 dager.

2) Tykkelsen på det sekundære fugelaget må ikke være mindre enn 25 mm.

1.3 Problem Symptomer og konsekvenser

1) 0,5 mm sprekker oppstod i fundamentet etter to måneders drift.

2) Vibrasjonen økte fra 2,8 mm/s til 6,5 mm/s (45 % over standarden).

3) Lagerlevetid ble redusert til 30 % av designverdien.

1.4 Årsaksanalyse:

1) Utilstrekkelig fundamentstivhet (målt til kun 65 % av designverdien).

2) Krymping av fugelag forårsaket tomrom (ultralydtesting viste at 20 % av området var tomrom).

1.5 Løsning:

1) Bruk et betongfundament med høy-styrke,-fri krymping med en herdeperiode på minst 7 dager.

2) Bruk et nivå for å kalibrere pumpebasen, og sørg for et nivåavvik på mindre enn eller lik 0,1 mm/m.

3) Bruk riktig sekundær fugeprosess for å sikre at ankerboltens tiltrekkingsmoment oppfyller spesifikasjonene.

 

2. Problemer med rørinstallasjon

Tilfelle 2: Kjølevannspumpe (utstyrt med innløpsfilter) på en farmasøytisk fabrikk

2.1 Installasjonsproblemer:

1) Den horisontale delen av innløpsrøret ble vippet oppover med 5 grader (forårsaker luftlommer)

2) Tre albuer med kort-radius ble installert i innløpsrøret.

2.2 Ingeniørpraksis:

1) Det skal ikke være høye punkter i innløpsrøret som lett kan forårsake luftlommer.

2) Den rette seksjonen etter albuen skal være større enn eller lik 3 rørdiametere; skråningen til den eksentriske reduksjonen må vende nedover.

2.3 Problemsymptomer og konsekvenser:

1) Driftsstrømoverbelastning på 42 %, noe som resulterer i motorutbrenthet.

2) Periodiske luft-bindingsstanser (strømtap større enn eller lik 25 %), noe som resulterer i en 30 % reduksjon i systemeffektivitet.

2.4 Årsaksanalyse:

1) Den oppadgående tilten av røret og det for store antallet albuer forårsaket luftakkumulering (som forårsaker luftlommer), noe som reduserer det effektive strømningstverrsnittet.

2) Filterets filtreringsområde var for lite, noe som resulterte i utilstrekkelig NPSH-sikkerhetsmargin.

2.5 Løsning:

1) Omdiriger rørene (eliminer høye punkter som er utsatt for dannelse av luftlomme og fjern overflødige albuer)

2) Øk lengden på det rette røret etter albuene

3) Øk filterarealet til 3-4 ganger rørtverrsnittsarealet for å redusere motstanden

 

3. Problemer med rørstress

Tilfelle 3: Syrepumpe ved et kjemisk anlegg

3.1 Installasjonsproblemer:

1) Innløps- og utløpsrør ble installert ved bruk av tvungne stumpfuger.

2) Ingen rørstøtter ble installert.

3.2 Ingeniørpraksis:

1) Rørledningsspenning Mindre enn eller lik 0,1 ganger pumpevekten (bekreft at rørbelastningen er innenfor pumpens belastningskapasitet).

2) Rørledningsforskyvning Mindre enn eller lik 0,15 mm/m.

3.3 Problemsymptomer og konsekvenser:

1) Flenslekkasjerate økte med 200 %.

2) Gjennomsnittlig levetid for den mekaniske tetningen var bare 1800 timer.

3) Pumpekroppen viste en permanent deformasjon på 0,2 mm.

3.4 Årsaksanalyse:

1) Termisk ekspansjon av røret genererte en ekstra kraft på 1,8 kN.

2) Flensboltspenningen oversteg spesifisert verdi (nådde 85 % av flytegrensen).

3.5 Løsning:

1) Installer fjærstøtter på røret nær pumpens innløps- og utløpsflenser.

2) Bruk fleksible koblinger (metallbelgkompensering større enn eller lik 10 mm).

 

4. Kavitasjonsproblemer

Tilfelle 4: Kjele fødevannspumpe ved et kraftverk

4.1 Installasjonsproblemer:

1) Skarp 90 graders bøyning i sugerørledningen

2) NPSH-sikkerhetsmargin er ikke beregnet

4.2 Ingeniørpraksis:

1) NPSHa Større enn eller lik 1,3 × NPSHr

2) Sugeinnløpshastighet Mindre enn eller lik 2 m/s

4.3 Problemsymptomer og konsekvenser:

1) Impellerkavitasjon (gropdybde når 3 mm etter 6000 timers drift)

2) 15 % effektivitetsfall

3) Periodiske vibrasjonssvingninger (±2 mm/s)

4.4 Årsaksanalyse:

1) Faktisk NPSHa er bare 5,1 m (nødvendig 6,6 m)

2) Lokalt motstandstap når 0,35 MPa

4.5 Løsning:

1) Endre sugeledningen (bruk en lang-albue R=5D)

2) Øk væskenivået med 2,5 m (NPSHa økt til 7,3 m)

 

5. Justeringsproblemer

Tilfelle 5: Sirkulerende vannpumpe ved et stålverk

5.1 Installasjonsproblemer:

1) Kaldjustering klarer ikke å vurdere termisk utvidelse

2) Justering ved hjelp av en standard skiveindikator

5.2 Ingeniørpraksis:

1) Kaldjustering krever tillatelse for termisk ekspansjon

2) Koblings radiell/vinkelavbøyning er vanligvis nødvendig å være mindre enn eller lik 0,05 mm

5.3 Problemsymptomer og konsekvenser:

1) Vibrasjonsstigning til 8 mm/s ved driftstemperaturer på 80 grader

2) Koblingsbolter brudd (skift hver 3. måned)

3) Lagertemperatur når 95 grader

5.4 Årsaksanalyse:

1) Termisk ekspansjon fører til vinkelavbøyning på 0,12 mm/m

2) Justeringsfeil forårsaker ekstra belastning (opptil 150 % av designverdi)

5.5 Løsning:

1) Bruk et laserjusteringsverktøy for varmkompensasjonsjustering

2) Bruk en diafragmakobling (tillater 0,3 graders vinkelavbøyning)

 

6. Smøringsproblemer

Tilfelle 6: Løsemiddelpumpe ved et kjemisk anlegg (2019)

6.1 Smøringsproblemer:

1) Over-smør lagerhuset (opptil 80 % av kapasiteten)

2) Det er ingen fettavløpsport.

6.2 Ingeniørpraksis:

1) Fettpåfyllingsvolumet skal være mindre enn eller lik 50 % av lagerrommet.

2) Fett bør ettersmøres hver 2000. driftstime.

6.3 Problemsymptomer og konsekvenser:

1) Driftstemperatur kontinuerlig over 85 grader.

2) Fettkarbonisering.

3) Gjennomsnittlig lagerlevetid er bare 4000 timer.

6.4 Årsaksanalyse:

1) Oversmøring forårsaker kjernevarme (temperaturstigning opp til 35K).

2) Overflødig fett kan ikke dreneres (forurensningsnivået når ISO 4406 klasse 20/18).

6.5 Løsning:

1) Installer et automatisk smøresystem (5cc fett per injeksjon).

2) Bytt til syntetisk fett (anvendelig temperaturområde -30 grader til 150 grader).

 

7. Problemer med tilbehør og fundament

Tilfelle 7: Syrepumpe

7.1 Installasjonsproblemer:

1) Flenspakningens indre diameter var 1,5 mm mindre enn rørdiameteren, noe som resulterte i struping.

2) Grunnnivåavviket var 0,25 mm/m (150 % over standarden).

7.2 Ingeniørpraksis:

1) Pakningens indre diameter=rørdiameter + 1mm

2) Fundamentnivå Mindre enn eller lik 0,1 mm/m

7.3 Problemsymptomer og konsekvenser:

1) Strømningshastigheten ble redusert med 35 %

2) Syrekorrosjon og lekkasje fra tetninger

3) Unnlatelse av å om-fuge ankerbolter forårsaket resonanssprekker

4) Pumpekroppens fortrengning overskred standarden.

7.4 Årsaksanalyse:

1) Strypeeffekten økte den lokale strømningshastigheten

2) Overlagret fundamentvibrasjonsspenning akselererte tretthetssprekker

7.5 Løsning:

1) Bytt ut pakningen med en kvalifisert og-mål nivået på nytt etter fundamentfuging.

2) Utfør varmjustering og re-måling hver 2000. time for å forhindre feiljustering.

 

Installasjonskvaliteten til en sentrifugalpumpe påvirker dens driftssikkerhet og levetid direkte. Standardisert fundamentkonstruksjon, presis justering, optimalisert installasjon og kavitasjonsforebyggende tiltak kan redusere feilfrekvensen betydelig. Etter installasjonen anbefaler vi at du utfører en testkjøring uten-belastning (Større enn eller lik 2 timer) og en belastet testkjøring (Større enn eller lik 4 timer), og regelmessig overvåking av parametere som vibrasjon og temperatur for å sikre langsiktig-stabil drift.