ОСНОВНЫЕ НАРУШЕНИЯ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАСОСОВ, ПРИВОДЯЩИЕ К ВЫХОДУ ИЗ СТРОЯ
Наиболее распространенные нарушения эксплуатации насосов.
Распространенные заблуждения о насосах :
  • В любой проблеме связанной с перекачкой жидкости всегда считается виновным насос, пока не доказана его невиновность.
  • Гибкие муфты всегда компенсируют значительные перекосы [так утверждают производители], поэтому точная центровка не требуется.
  • Окончательная регулировка мягкой набивки может быть выполнена в течение нескольких мгновений после запуска.
  • Плохо заполненный насос в котором присутствует воздух всегда очистится сам через несколько мгновений после пуска.
  • Все насосы предназначены для того, чтобы служить опорой для трубопроводов системы.
  • Сальниковые уплотнения вала менее требовательны к уровню обслуживания, чем механические уплотнения.
  • Любой насос может быть установлен в насосную систему и будет обеспечивать номинальный расход.
  • Предварительные проверки перед пуском насоса уже были выполнены кем-то другим.
  • Задвижка на линии всасывания обычно никогда не остается закрытой.
  • Центровка насоса и двигателя была выполнена на заводе и не изменилось.
  • Степень ответственности насоса можно определить по его энергопотреблению. Небольшие насосы не очень важны и никогда не стоят того, чтобы на них обращать большое внимание.
  • Никогда нет времени проверить всё как следует, но всегда достаточно времени, чтобы исправить повреждения потом. (Нет времени и денег на мероприятия по повышению надежности зато всегда есть средства и время на ремонт насосов).
Операторы — это глаза и уши предприятия. У них есть постоянная возможность выявлять проблемы с оборудованием, возникающие из-за некачественной конструкции, монтажа или условий эксплуатации. Вот несколько проблем, на которые каждый, особенно операторы, должен обращать внимание.

На этапе строительства насосной станции:
  1. Внимательно следите за процессом монтажа трубопровода к насосу и во время затяжки болтов фланцев. Фланец трубы должен плотно прилегать к фланцу насоса, позволяя вставить болты через оба фланца без чрезмерного усилия. Избыточные усилия на трубопроводы приведут к деформации корпуса насоса и проблемам с подшипниками торцовыми уплотнениями, вплоть до заклинивания и т.д. Совет: Простой способ избежать напряжения в трубах — это вести трубу от оборудования и выполнить сварку по месту на расстоянии 3-6 метров от фланца насоса.
  2. Избегайте конструкций всасывающего трубопровода с высокими участками. В этих местах велика вероятность образования воздушных пробок, карманов с паром, которые ограничат пропускную способность трубопровода. Ни в коем случае не прокладывайте всасывающий трубопровод выше уровня жидкости в колонне или приемном резервуаре. Даже если трубопровод заполнен перед пуском насоса, карман с паром все равно образуется и приведет к недостатку жидкости в насосе.
  3. Для насосов, работающих параллельно, убедитесь, что всасывающий трубопровод симметричен. Это выровняет потоки идущие к обоим насосам и обеспечит равную подачу.
  4. Убедитесь, что прямой участок трубопровода длиной от 4 до 10 диаметров трубы установлен непосредственно перед всасывающим фланцем, при этом эксцентриковый переходник должен быть установлен плоской стороной вверх, чтобы минимизировать турбулентность потока и уменьшить вибрацию. Задвижка может быть установлена на этом участке, но она должна находиться на расстоянии от 2 до 5 диаметров до эксцентрикового перехода. Также должно быть несколько прямых участков трубы между переходником и всасывающим фланцем. Кроме того, всасывающий трубопровод не должен быть проложен более чем в двух плоскостях, т.е. минимизируйте повороты во всасывающем трубопроводе. Высокая турбулентность потока возникает, когда жидкость совершает слишком много поворотов вблизи всасывающего патрубка насоса.
  5. Обратите внимание на анкерные болты, которые не оцинкованы или не защищены от коррозии каким-либо другим способом. Если они не защищены, анкерные болты проржавеют насквозь и рама насоса может отойти от фундамента. Первым признаком может быть вибрация оборудования или трубопроводов.
  6. Убедитесь, что все насосы имеют надлежащие выпускные и сливные клапаны и трубопроводы для обеспечения безопасного и надежного пуска и остановки.
Неправильная и/или монтаж оборудования.
Ошибки в конструкции трубопроводов могут существенно повлиять на работу насоса. Конструкции с верхними «U»-образными участками всасывающих трубопроводов может накапливать воздух, а конструкции с коленом 90° непосредственно перед насосом могут вызывать турбулентность внутри насоса. Оба варианта приводят к проблемам со всасыванием и кавитации насоса.
  1. Неправильный диаметр(ы) рабочего колеса — Часто при замене устанавливается рабочее колесо неправильного диаметра. Если в ремонтных документах нет указания на то, что диаметр рабочего колеса был измерен и задокументирован, это должно оставаться возможной первопричиной до подтверждения.
  2. Частота вращения рабочего колеса не соответствует требуемой — Если установленный на замену двигатель имеет частоту вращения отличную от требуемой, насос не будет иметь требуемые характеристики. Это также может быть вызвано установкой редуктора с неправильным передаточным отношением между насосом и приводом или приводом паровой турбины, работающим на неправильной скорости, проблемы с частотным преобразователем. Для определения правильности фактической скорости насоса можно использовать тахометр.
  3. Рабочее колесо установлено в обратную сторону (перевернуто)— Если такая ситуация возможно конструктивно (насосы типа Д), когда можно установить рабочее колесо наоборот, так что его лопатки ориентированы в неправильном направлении, оно будет создавать значительно меньшее давление, чем требуется.
  4. Обратное вращение насоса — При замене или ремонте электродвигателя всегда следует проверять правильность направления его вращения перед запуском.
  5. СЛИШКОМ ВЫСОКОЕ ПРОТИВОДАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ — Слишком большое сопротивление или слишком высокое давление в напорных трубопроводах заставят насос работать слева от точки максимального КПД. Если противодавление высокое, то возможна ситуация когда давление, созданное насосом не откроет обратный клапан на нагнетании и будет работать в режиме нулевой подачи. Манометр на напорном патрубке насоса можно использовать для определения аномально высокого давления.
  6. СЛИШКОМ НИЗКОЕ ПРОТИВОДАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ— Если в напорном трубопроводе низкое давление (противодавление), то насос будет работать значительно правее точки максимального КПД. Это приведет к низкому давлению в линии нагнетания и, возможно, к кавитации. Манометр на напорном патрубке насоса можно использовать для определения аномально низкого давления.
  7. ЗАСОРЕНИЕ ВСАСЫВАЮЩЕГО ФИЛЬТРА ИЛИ ТРУБОПРОВОДА — Это распространенная проблема насосов со всасывающими фильтрами. Всегда проверяйте фильтры на всасывающей линии перед запуском отремонтированного насоса. Если фильтр окажется очищенным, необходимо продолжить поиск засоров в других местах всасывающего трубопровода. Манометр давления на всасывании поможет определить, является ли засорение всасывающего патрубка потенциальной проблемой.
  8. СЛИШКОМ НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ЖИДКОСТИ НА СТОРОНЕ ВСАСЫВАНИЯ или недостаточно заполненный насос — Всегда проверяйте уровень жидкости на стороне всасывания и убедитесь, что насос и всасывающая система должным образом заполнены, прежде чем запускать насос.
i. КАВИТАЦИЯ — это состояние может иметь множество причин, таких как:
i. Повышенный расход
ii. Низкий уровень жидкости на стороне всасывания.
iii. Низкое давление в приемном резервуаре.
iv. Высокая температура продукта
v. Повышенное давление паров продукта

Манометры давления на всасывании и нагнетании могут дать представление о наличии кавитации. Если присутствует кавитация давление нагнетания будет ниже нормы и нестабильным.

j. Попадание воздуха или пара — это происходит всякий раз, когда уровень жидкости на всасывающем патрубке падает до точки, где воздух или пар попадает во всасывающий трубопровод насоса из-за вихревого движения. Убедитесь, что уровень жидкости обеспечивает достаточное погружение относительно выходного патрубка резервуара или всасывающего патрубка насоса.

k. Работа насоса слишком далеко от точки максимального КПД —если насос работает слишком далеко от точки максимальной эффективности, возникают проблемы, такие как пульсации давления, кавитация, нестабильный поток и т. д.
l. Дисбаланс ротора насоса—специалист по вибродиагностике может определить наличие дисбаланса, проанализировав спектр вибрации.

Дисбаланс может быть вызван:
i. Установкой рабочего колеса без балансировки.
ii. Неравномерной эрозией рабочего колеса
iii. Попаданием посторонних предметов в рабочем колесе

m. Несоосность валов насоса и двигателя — специалист по вибродиагностике может определить вероятность несоосности, проанализировав спектр вибрации.
Несоосность обычно возникает, когда привод насоса неправильно выровнен относительно насоса. Однако вибрационные сигналы, похожие на сигналы несоосности, могут быть результатом деформации трубопровода и проблем с рамой.

n. Износ насоса — По мере эксплуатации насосов их внутренние зазоры постепенно увеличиваются, что приводит к снижению эффективности и напорной характеристики. Вот несколько распространенных методов полевых испытаний, которые вы можете выполнить, чтобы определить, износился ли ваш насос.
Дисбаланс ротора насоса.
Дисбаланс приводит к таким проблемам, как повреждения элементов конструкции, сокращению срока службы подшипников, усиление вибрации и многое другое. Вибрация вредит вашему насосу!
Работа насоса на сухую без жидкости.
Работа насоса без жидкости может привести серьезным последствиям. Это может вызвать кавитацию насоса и повреждение торцового уплотнения. Торцовое уплотнение может подвергнуться термическому удару (перегреву), и при определенных условиях оно может разрушиться примерно за 30 секунд.
Перекачка твердых веществ и абразивов с использованием насоса и другого оборудования неправильного типа
Крайне важно выбрать правильный тип насоса и материалы для перекачивания твердых частиц и абразивов. При неправильном выборе следует ожидать сокращения срока службы практически всех деталей проточной части насоса (корпус, рабочее колесо, сальник и т. д.), дисбаланса рабочего колеса и серьезного снижения КПД.
Попадание пара или воздуха камеру уплотнения.
Это чаще всего происходит в вертикальных насосах, где уплотнение находится в самой высокой точке насоса. Если трубка подвода жидкости к уплотнению засоряется или перекрывается, любой газ из насоса будет подниматься к самой высокой точке —узлу уплотнения. Если газ не удаляется должным образом или не отводится, насос работает на сухую, до тех пор пока газ не выйдет через уплотнение в атмосферу.
Образование точечных повреждений из-за работы уплотнения на сухую и приводит к разрушению пар трения уплотнения.
Попадание механических частиц в сальниковое уплотнение.
Если продукт попадает в сальниковое уплотнение и не вымывается оттуда, то следует ожидать сокращения срока службы уплотнения из-за абразивного износа.
Низкое качество поверхности втулки вала или самого вала.
Если поверхность вала (втулки) имеет повышенную шероховатость, уплотнение выйдет из строя, что приведёт к протечке между валом или втулкой и уплотнительным кольцом вала.
Прогиб вала при пуске насоса на пустой трубопровод или открытую задвижку. на напорном трубопроводе.
При запуске насоса на пустой нагнетательный трубопровод или открытую задвижку (при низком противодавлении) насос пытается перекачивать максимальный объем жидкости. Давление жидкости в отводе приводит к возникновению большой радиальной силы, действующей на ротор насоса, что вызывает прогиб вала в сторону низкого давления, в результате чего может произойти поломка торцовых уплотнений, а также касание рабочего колеса о корпус насоса в узле щелевого уплотнения.

Несоблюдение процедур первого пуска насоса, приведенных в руководстве.
Неправильный запуск насоса может привести к срабатыванию защиты двигателя и контакту вращающихся деталей о неподвижные, выходом из строя уплотнений и сокращению срока службы подшипников.
Погнутый вал.
Валы иногда гнутся из-за попадания твердых частиц в насос. Погнутый вал вызывает вибрацию, контакт внутренних деталей, повреждение подшипников и преждевременный выход из строя, повреждение муфты, смещение муфты и снижает срок службы уплотнений.
МОНТАЖ ПОЛУМУФТЫ НА ВАЛ ПРИ ПОМОЩИ МОЛОТКА.
Когда дело касается насосов, молотки — не лучшие друзья! Удары молотком по валу повредят упорный подшипник и механическое уплотнение. Графитовые торцовых уплотнений могут треснуть при ударах молотком.

НЕДОСТАТОК ИЛИ ИЗБЫТОК СМАЗКИ В ПОДШИПНИКАХ.
Смазка является причиной №1 преждевременного выхода из строя подшипников из строя. Недостаточное количество смазки может привести к заклиниванию подшипников, в то же время избыток смазки приводит к повышенному тепловыделению, нагреву подшипника, а также вызывает утечку масла.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОДШИПНИКА
Загрязнения могут попадать внутрь корпуса подшипника. Это может произойти во время монтажа, при работе из-за неверно выбранной конструкции уплотнения подшипникового узла. Механические загрязнения или влага разрушают подшипники, корпуса, посадки, а также вызывают повреждение вала.

НАРУШЕНИЕ ПРИ МОНТАЖЕ ПОДШИПНИКОВ.
При каждой замене подшипника или зачистке вала удаляется лишь крошечная часть материала с поверхности. Со временем это приводит к уменьшению диаметра вала и уменьшению натяга при посадке подшипника на вал. В этом случае возможен проворот подшипника будут внутри корпуса или на валу.
Нарушение центровки валов насоса и электродвигателя.
До 50% повреждений вращающихся механизмов напрямую связаны с несоосностью. Это означает увеличение вибрации, преждевременный выход из строя уплотнений и подшипников, а также увеличение энергопотребления.
Ошибки при монтаже торцового уплотнения.
Ошибки при установке торцового уплотнения может привести к повреждению эластомеров, уплотнительных колец, а также к множеству других проблем. Механические уплотнения очень чувствительны к правильному монтажу, поскольку их поверхности изготовлены с высокой точностью. Даже небольшое количество грязи или масла (например, отпечатки пальцев) могут привести к нарушению контакта между поверхностями.
Сколы и трещины на уплотнительных кольцах могут быть вызваны неправильным обращением с деталями или неправильным монтажом.

Неперпендикулярная установка уплотнения относительно вала установка приведет к перемещению уплотнения и сокращению срока его службы, включая фретинговую коррозию, износ уплотнительных колец и привода.
Неправильный выбор или отсутствие плана промывки торцового уплотнения.
Крайне важно применение плана промывки механического уплотнения в соответствии с условиями эксплуатации. Его отсутствие создает условия для накопления отложений продукта и загрязнений, чрезмерного нагрева уплотнения и, в конечном итоге, сокращения срока его службы.
При недостаточном количестве смазки между парами трения происходит перегрев образование трещин, что приводит к разрушению уплотнения.
Выбор правильного торцового уплотнения или материалов для уплотнения из-за недостатка опыта и компетенций.
Недостаток знаний и информации является причиной большинства ошибок при монтаже торцовых уплотнений. Учитывайте условия эксплуатации, потенциальные отклонения от расчетных параметров и не связанные с технологическим процессом действия, такие как обработка паром, промывка кислотами и щелочами.
Пример неудачного выбора материала для абразивной жидкости.
ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ РАБОЧЕГО КОЛЕСА.
Попытка снять или установить рабочее колесо без соответствующих инструментов (например, при помощи МОЛОТКА!) может привести к повреждению рабочего колеса. Поврежденное рабочее колесо приведет к недостаточному напору и/или подачи, гидравлическому дисбалансу и пульсациям давления.

ЗАСОРЕНИЕ КАНАЛОВ РАБОЧЕГО КОЛЕСА ИЛИ РАЗГРУЗОЧНЫХОТВЕРСТИЙ.
Засорение каналов рабочего колеса или разгрузочных отверстий происходит из-за попадания в насос твердых частиц, размер которых превышает допускаемый размер. Засорение клапанов приводит к снижению характеристик насоса, вызывает проблемы с заполнением насоса, дисбалансу рабочего колеса и сильной вибрации, что в конечном итоге приводит к повреждению подшипников и уплотнений.
НЕПРАВИЛЬНЫЙ ЗАЗОР В ЩЕЛЕВОМ УПЛОТНЕНИИ.
Щелевое уплотнение отделяет зоны высокого давления насоса от зон низкого давления. При увеличении зазоров увеличиваются утечки, и жидкость под высоким давлением перетекает обратно в зоны низкого давления, что приводит к снижению КПД. С другой стороны, слишком малые зазоры могут привести к касанию рабочего колеса о кольцо щелевого уплотнения и заклиниванию насоса.
На фото следы касания о щелевое уплотнение.
РАБОТА НАСОСА В РЕЖИМЕ НУЛЕВОЙ ПОДАЧИ (ЗАКРЫТАЯ ЗАДВИЖКА).
Когда задвижка на линии нагнетания частично или полностью закрыта, 100% подводимой энергии расходуется на разрушение. Нагрев, высокие радиальные нагрузки вызывают деформацию вала, повышение температуры и давления, вибрацию.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗВОДНОГО КЛЮЧА ДЛЯ СБОРКИ РАБЗБОРКИ РОТОРА НАСОСА.
Разводные ключи предназначены для труб! Использование трубного ключа на валах и рабочих колесах может привести к повреждению концов муфты и деформации лопаток рабочего колеса.


Появление канавки на валу в месте установки манжеты.
Загрязнения могут проникать в корпус подшипника через канавки и разрушать подшипники. Если загрязнения проникают внутрь, это также означает, что смазочные материалы могут выходить наружу, что приводит к выходу подшипников из строя и полному отказу насоса.
Работоспособность уплотнения зависит от наличия смазки и качества обработанной поверхности вала. Чрезмерное трение уплотнения может привести к повышению температуры и износу уплотнения и вала.
Трение в уплотнении уплотнения повышает рабочую температуру подшипника.
Срок службы манжетных уплотнений обычно от 2000 до 4 000 часов.
Вал должен быть закаленным и отполированным. Возможен износ вала.
При отсутствии смазки возможно горение.

В процессе эксплуатации:

  1. Опоры трубопроводов не должны плотно прилегать к опорам. В большинстве, но не во всех конструкциях предусмотрено, что опорный башмак трубопровода во время работы лежал на опоре. Обратите внимание на опоры с зазором (на который не опирается трубопровод) и выясните, предусмотрено ли это конструкцией или при строительстве был упущен какой-либо элемент, например, пружинный механизм вместо жесткой опоры.
  2. Большинство регулирующих клапанов рассчитаны на работу в открытом положении на 65–75%. Так ли это в вашем случае? Если условия технологического процесса не изменились, регулирующие клапаны не должны открываться или закрываться вне расчетного положения. Если положение регулирующего клапана выходит за пределы этого нормального расчетного диапазона, выясните причину.
  3. Убедитесь, что рамы прикреплены к фундаменту. Есть ли коррозия на раме, выровнены ли они, есть ли сломанные анкерные болты? На рисунке ниже показано, что может произойти, если не устранить чрезмерное натяжение трубы во время строительства. Обратите внимание, что анкерный болт сломан, а гайка отсутствует. Натяжение трубы подняло эту часть рамы от фундамента, вызвав растрескивание бетона.

ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ПОЛЕВЫХ УСЛОВИЯХ
Насосы и насосные системы не всегда работают штатно по нескольким причинам: возможно, для данного применения был выбран неправильный насос, возможно, было установлено рабочее колесо неверного диаметра, или, возможно, засорился всасывающий фильтр. В целом, проблемы в полевых условиях могут иметь множество причин, таких как проблемы проектирования, ошибки сборки, ошибки оператора или сбои, вызванные аномальным давлением, засорением, неожиданными изменениями характеристик жидкости и т. д. При возникновении проблем важно своевременно выявлять их причины, чтобы как можно быстрее возобновить нормальную работу.

Для поиска и устранения неисправностей необходимо сначала охарактеризовать природу проблемы, то есть четко определить ее симптомы. После выявления симптома или симптомов необходимо определить потенциальные причины, которые могут привести к наблюдаемым симптомам. Затем необходимо методично отсеивать каждую потенциальную причину, пока не останется только одна. Эта оставшаяся потенциальная причина называется первопричиной. Возможно, у в вашем случае несколько первопричин. Устранение возможных причин, не являющихся первопричинами, либо не принесет никакого эффекта, либо лишь замаскирует реальную проблему.
Пример поиска и устранения неисправностей
Вот пример, иллюстрирующий использование этой матрицы. Предположим, что вы столкнулись с высокой нагрузкой на электродвигатель. Сначала вы выбираете столбец «Слишком высокая мощность», а затем записываете все «Распространенные первопричины» для дальнейшего анализа (см. Таблицу). Здесь вы обнаружите, что неправильный диаметр рабочего колеса, неправильная скорость насоса, слишком высокое противодавление и износ насоса — все это потенциальные причины. Затем вы систематически сокращаете список, определяя, какие потенциальные причины маловероятны, исходя из собранной информации и данных. В результате вы получите наиболее вероятную причину или первопричину вашей проблемы.
Другие темы курса "Надежность насосов".
ДРУГИЕ КУРСЫ О НАСОСАХ.
Курсы по насосному оборудованию
  • Регулирование насосов.
    Частотное регулирование. Параллельная работа насосов, Дроссельное регулирование (регулирование задвижкой). Подрезка рабочего колеса. Комбинированные способы регулирования насосов. Воздух в насосе.
    Перейти
  • Кавитация.
    Кавитационный запас насоса. Виды кавитационных запасов (критический, допускаемый). Располагаемый кавитационный запас системы. Условие работы насоса без кавитации. Способы устранения кавитации.
    Перейти
  • Эксплуатация насосов.
    Монтаж насоса. Фундаменты. Всасывающие и нагнетательные трубопроводы. Монтаж трубопроводов. Усилия от трубопроводов на патрубки насосов. Пуск и останов насосов. Фильтры на входе в насос.
    Перейти
  • Типы насосов. Насосы по API 610.
    Основные типы насосов по конструкции. Типы насосов по API 610. Требования стандарта API 610.
    Перейти
  • Уплотнения в насосах. Уплотнения по API 682.
    Сальникове уплотнения. Торцовые уплотнения. Одинарные уплотнения. Двойные уплотнения. Выбор уплотнения.
    Перейти
  • Надежность насосов.
    Причины поломок насосов. Причины выхода из строя подшипников, уплотнений. Обслуживание и ремонт. Обеспечение надежной работы насосов. Как сократить количество ремонтов насосов.
    Перейти
  • Подшипники в насосах.
    Подшипники качения. Подшипники скольжения. Способы смазки. Причины выхода из строя.
    Перейти
  • Аудит насосных систем.
    Обследование насосных систем. Измерение параметров насосов на объекте (подача, напор, мощность). Способы увеличения эффективности насосной системы.
    Перейти
Made on
Tilda