Разбиране на дефектите на работното колело
Определение: Какво представляват дефектите на работното колело?
Дефекти на работното колело са повреди, износване или влошаване на състоянието на работните колела на помпата и вентилаторните колела, включително ерозия на лопатките, корозия, пукнатини, натрупване на материал, счупени лопатки и повреди по главината. Тези дефекти засягат както механичния баланс (създавайки дисбаланс и вибрация) и хидравлични/аеродинамични характеристики (намаляване на ефективността, потока и налягането). Дефектите на работното колело създават характерни вибрационни сигнатури, включително повишена 1× вибрация от дисбаланс и увеличена честота на преминаване на лопатката амплитуда от хидравлични смущения.
Работните колела работят в тежки условия – високи скорости, корозивни или абразивни течности, температурни екстремуми – което ги прави податливи на различни видове повреди. Разбирането на дефектите на работните колела и техните диагностични характеристики е от съществено значение за поддържане на надеждността на помпата и вентилатора.
Често срещани дефекти на работното колело
1. Ерозия и износване
Абразивна ерозия
- Причина: Твърди частици в повърхности на лопатките, износващи се от флуид
- Модел: Най-много износване имат водещите ръбове и зоните с висока скорост
- Ефект: Загуба на материал, създаваща дисбаланс, намалена ефективност
- Оценка: Пропорционално на концентрацията на частиците, твърдостта, скоростта
- Често срещани в: Помпи за шлам, приложения в минното дело, отпадъчни води
Кавитационна ерозия
- Механизъм: Свиване на парните мехурчета, създаващо интензивно локализирано налягане
- Външен вид: Гъбеста повърхност с ямки, материалът е отстранен
- Местоположения: Зони с ниско налягане (страна на засмукване на лопатките, накрайници)
- Отличителни: Кавитация шумът съпътства ерозията
- Превенция: Адекватен NPSH, правилен избор на помпа
2. Корозия
- Химическа атака: Корозивни течности, разрушаващи материала на работното колело
- Галванична корозия: Разнородни метали в контакт с електролит
- Кости: Локализирана корозия, създаваща кухини и повишаващи напрежението места
- Общо разреждане: Равномерна загуба на материал по повърхностите
- В комбинация с ерозия: Синергията между ерозия и корозия ускорява щетите
3. Натрупване на материал
- Образуване на мащаб: Минерални отлагания от твърда вода или химикали
- Биологично замърсяване: Водорасли, бактерии, миди в системи за охлаждаща вода
- Процесен материал: Втвърден продукт или полимери, полепнали по повърхности
- Ефект: Създава дисбаланс, намалява проходите за поток, променя хидравликата
- Симптом: Прогресивно увеличаване на 1× вибрация
4. Повреда на лопатките
Пукнатини
- Пукнатини от умора: От циклично напрежение, обикновено в местата на свързване на лопатката с кожуха
- Корозия под напрежение: Комбинирано напрежение и корозивна среда
- Термични пукнатини: От температурни цикли или термичен шок
- Откриване: Странични ленти на VPF, променящи се модели на вибрации
Счупени лопатки
- Пълен провал: Лопатката или частта ѝ се отчупва
- Тежък дисбаланс: Голямата загуба на маса създава висока 1× вибрация
- Хидравлична асиметрия: Анормален VPF модел
- Незабавни действия: Необходимо е изключване и подмяна
- Вторични щети: Счупените парчета могат да повредят корпуса и уплътненията
5. Дефекти на главината и монтажа
- Разхлабен на вала: Износен шпонков канал, неадекватно напасване
- Счупен хъб: Пукнатини от напрежение в структурата на главината на работното колело
- Повреда на шпонковия канал: Износен или пробит шпонков канал, позволяващ движение
- Разхлабване на застопоряващия винт: Работно колело, способно да се измества аксиално или ротационно
6. Геометрични дефекти
- Извън кръг: Производство или повреда, причиняваща ексцентричност
- Деформация: Термично или механично деформиране
- Неравномерно разстояние между лопатките: Вариация в производството
- Ефект: Всички те създават дисбаланс и хидравлични пулсации
Вибрационни сигнатури
1× Компонент за дисбаланс
- Ерозия: Асиметрична загуба на материал → постепенно 1× увеличение
- Натрупване: Асиметрични депозити → постепенно увеличение от 1×
- Счупена лопатка: Внезапно голямо 1× увеличение
- Корекция: Често отзивчив към балансиране на полето
Честота на преминаване на лопатките
- Повредени лопатки: Повишен VPF с странични ленти при ±1×
- Липсваща лопатка: Анормален VPF модел, възможни субхармоници
- Проблеми с клирънса: Повишена амплитуда на VPF
- Работна точка: VPF варира в зависимост от дебита
Модел на разхлабеност
- Разхлабеното работно колело създава множество хармоници (1×, 2×, 3×)
- Нестабилна, неповторяема вибрация
- Нестабилен фаза измервания
- Предотвратява ефективното балансиране, докато не се затегне
Методи за откриване
Анализ на вибрациите
- Тенденции на общото ниво
- 1× амплитуда за проследяване на дисбаланса
- Амплитуда на VPF за хидравлично/лопатково състояние
- Широколентов анализ за кавитация
- Мониторинг на честотата на повреди в лагерите
Тестване на производителността
- Дебит: Намаляването от изходното ниво показва износване
- Налягане на изхода: Намаленото налягане показва повреда
- Консумирана мощност: Промените показват загуба на ефективност
- Тест на кривата на помпата: Сравнете с проектните/базовите характеристики
Визуална проверка
- Бороскопска инспекция през отворите на корпуса
- Пълна проверка по време на основен ремонт
- Снимка за документация и тенденции
- Измерете дебелината на лопатката, проверете за пукнатини
- Оценка на тежестта на ерозията/корозията
Превенция и смекчаване
Избор на материал
- Ерозионноустойчиви материали за абразивна употреба (твърди сплави, керамика)
- Корозионноустойчиви сплави за химическа употреба (316 SS, Hastelloy, титан)
- Защитни покрития (епоксидни, гумени, керамични)
- Съобразете материала със сериозността на приложението
Оперативни практики
- Работи близо до точката на най-висока ефективност (минимизира хидравличните напрежения)
- Избягвайте кавитация чрез адекватна NPSH (ниво на налягането в шприцата)
- Минимизирайте концентрацията на твърди вещества, когато е възможно
- Контрол на химичния състав на флуидите (pH, корозивни агенти)
Поддръжка
- Периодична проверка на работното колело по време на прекъсвания
- Почистете натрупванията, преди да създадат дисбаланс
- Ребалансиране след почистване или ремонт
- Сменете износените работни колела, преди производителността да е неприемлива
- Документирайте скоростите на износване за прогнозиране на живота
Дефектите на работното колело представляват значителен проблем с надеждността на помпите и вентилаторите. Комбинацията от механични повреди, създаващи дисбаланс, и хидравлични/аеродинамични ефекти, произвеждащи честотни характеристики на преминаване на лопатките, позволява цялостна диагностика чрез вибрационен анализ. Разбирането на специфичните за работното колело режими на повреда и прилагането на подходящи мерки за мониторинг и превантивни мерки оптимизира надеждността на оборудването при взискателни приложения за помпи и движение на въздух.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 