Memahami Cacat Impeller
Definisi: Apa itu Cacat Impeller?
Cacat impeller adalah kerusakan, keausan, atau penurunan kualitas pada impeller pompa dan roda kipas, termasuk erosi baling-baling, korosi, retakan, penumpukan material, bilah patah, dan kerusakan hub. Cacat ini memengaruhi keseimbangan mekanis (menciptakan ketidakseimbangan dan getaran) dan kinerja hidrolik/aerodinamis (mengurangi efisiensi, aliran, dan tekanan). Cacat impeller menciptakan tanda-tanda getaran yang khas, termasuk peningkatan getaran 1× akibat ketidakseimbangan dan peningkatan frekuensi lewat baling-baling amplitudo dari gangguan hidrolik.
Impeller beroperasi dalam kondisi ekstrem—kecepatan tinggi, cairan korosif atau abrasif, suhu ekstrem—sehingga rentan terhadap berbagai mode kerusakan. Memahami kerusakan impeller dan tanda-tanda diagnostiknya sangat penting untuk menjaga keandalan pompa dan kipas.
Cacat Impeller Umum
1. Erosi dan Keausan
Erosi Abrasif
- Menyebabkan: Partikel padat di permukaan baling-baling yang memakai cairan
- Pola: Area tepi terdepan dan area berkecepatan tinggi paling banyak mengalami keausan
- Memengaruhi: Kehilangan material menyebabkan ketidakseimbangan, mengurangi efisiensi
- Kecepatan: Sebanding dengan konsentrasi partikel, kekerasan, kecepatan
- Umum di: Pompa bubur, aplikasi pertambangan, air limbah
Erosi Kavitasi
- Mekanisme: Runtuhnya gelembung uap menciptakan tekanan lokal yang kuat
- Penampilan: Permukaan berlubang seperti spons, material dihilangkan
- Lokasi: Area bertekanan rendah (sisi hisap baling-baling, ujung)
- Berbeda: Kavitasi kebisingan menyertai erosi
- Pencegahan: NPSH yang memadai, pemilihan pompa yang tepat
2. Korosi
- Serangan Kimia: Cairan korosif yang merusak material impeller
- Korosi Galvanik: Logam yang berbeda bersentuhan dengan elektrolit
- Pengikisan: Korosi lokal yang menciptakan rongga dan peningkatan tegangan
- Penjarangan Umum: Kehilangan material yang seragam pada permukaan
- Dikombinasikan dengan Erosi: Sinergi erosi-korosi mempercepat kerusakan
3. Penumpukan Material
- Pembentukan Skala: Endapan mineral dari air sadah atau bahan kimia
- Pengotoran Biologis: Alga, bakteri, kerang dalam sistem air pendingin
- Bahan Proses: Produk padat atau polimer yang menempel pada permukaan
- Memengaruhi: Menciptakan ketidakseimbangan, mengurangi saluran aliran, mengubah hidrolika
- Gejala: Peningkatan progresif dalam getaran 1×
4. Kerusakan Baling-Baling
Retakan
- Retakan Kelelahan: Dari tekanan siklik, biasanya pada sambungan baling-baling ke selubung
- Korosi Tegangan: Gabungan stres dan lingkungan korosif
- Retakan Termal: Dari siklus suhu atau kejutan termal
- Deteksi: Pita samping VPF, mengubah pola getaran
Baling-baling Rusak
- Kegagalan Total: Baling-baling atau bagiannya putus
- Ketidakseimbangan yang Parah: Kehilangan massa yang besar menciptakan getaran 1× yang tinggi
- Asimetri Hidrolik: Pola VPF abnormal
- Tindakan Segera: Penutupan dan penggantian diperlukan
- Kerusakan Sekunder: Pecahan dapat merusak casing, segel
5. Cacat Hub dan Pemasangan
- Longgar pada Poros: Alur pasak yang aus, kecocokan interferensi yang tidak memadai
- Hub yang Retak: Retakan tegangan pada struktur hub impeller
- Kerusakan Alur Pasak: Alur pasak yang aus atau rusak memungkinkan pergerakan
- Kelonggaran Sekrup Pengatur: Impeller yang mampu bergeser secara aksial atau rotasi
6. Cacat Geometris
- Tidak Bulat: Eksentrisitas yang menyebabkan kerusakan atau manufaktur
- Melengkung: Distorsi termal atau mekanis
- Jarak Baling-baling Tidak Sama: Variasi manufaktur
- Memengaruhi: Semua menciptakan ketidakseimbangan dan denyut hidrolik
Tanda-tanda Getaran
1× Komponen Ketidakseimbangan
- Erosi: Kehilangan material asimetris → peningkatan bertahap 1×
- Pembentukan: Endapan asimetris → peningkatan bertahap 1×
- Baling-baling Rusak: Peningkatan besar 1× secara tiba-tiba
- Koreksi: Seringkali responsif terhadap penyeimbangan lapangan
Frekuensi Lewat Baling-Baling
- Baling-baling yang Rusak: Peningkatan VPF dengan pita samping pada ±1×
- Vane yang hilang: Pola VPF abnormal, kemungkinan subharmonik
- Masalah Izin: Peningkatan amplitudo VPF
- Titik Operasi: VPF bervariasi dengan laju aliran
Pola Kelonggaran
- Impeller yang longgar menciptakan banyak harmonik (1×, 2×, 3×)
- Getaran tidak menentu dan tidak berulang
- Tidak stabil fase pengukuran
- Mencegah penyeimbangan efektif sampai dikencangkan
Metode Deteksi
Analisis Getaran
- Tren tingkat keseluruhan
- 1× amplitudo untuk pelacakan ketidakseimbangan
- Amplitudo VPF untuk kondisi hidrolik/baling-baling
- Analisis pita lebar untuk kavitasi
- Pemantauan frekuensi kesalahan bantalan
Pengujian Kinerja
- Laju Aliran: Penurunan dari garis dasar menunjukkan keausan
- Tekanan Pelepasan: Tekanan yang berkurang menunjukkan kerusakan
- Konsumsi Daya: Perubahan menunjukkan hilangnya efisiensi
- Uji Kurva Pompa: Bandingkan dengan kinerja desain/dasar
Inspeksi Visual
- Pemeriksaan boreskop melalui port casing
- Pemeriksaan lengkap selama perbaikan
- Foto untuk dokumentasi dan tren
- Ukur ketebalan baling-baling, periksa retakan
- Menilai tingkat keparahan erosi/korosi
Pencegahan dan Mitigasi
Pemilihan Material
- Bahan tahan erosi untuk layanan abrasif (paduan keras, keramik)
- Paduan tahan korosi untuk layanan kimia (316 SS, Hastelloy, titanium)
- Pelapis pelindung (epoksi, lapisan karet, keramik)
- Sesuaikan material dengan tingkat keparahan aplikasi
Praktik Operasional
- Beroperasi mendekati titik efisiensi terbaik (meminimalkan tekanan hidrolik)
- Hindari kavitasi melalui NPSH yang memadai
- Minimalkan konsentrasi padatan jika memungkinkan
- Kontrol kimia fluida (pH, agen korosif)
Pemeliharaan
- Pemeriksaan impeller berkala selama pemadaman
- Bersihkan penumpukan sebelum menimbulkan ketidakseimbangan
- Menyeimbangkan kembali setelah pembersihan atau perbaikan
- Ganti impeller yang aus sebelum kinerjanya tidak dapat diterima
- Mendokumentasikan tingkat keausan untuk prediksi kehidupan
Kerusakan impeller merupakan masalah keandalan yang signifikan pada pompa dan kipas. Kombinasi kerusakan mekanis yang menyebabkan ketidakseimbangan dan efek hidraulik/aerodinamis yang menghasilkan tanda frekuensi lewatnya baling-baling memungkinkan diagnosis komprehensif melalui analisis getaran. Memahami mode kegagalan spesifik impeller dan menerapkan pemantauan serta tindakan pencegahan yang tepat akan mengoptimalkan keandalan peralatan dalam aplikasi pemompaan dan pemindahan udara yang menuntut.