遠心ポンプの欠陥を理解する
定義: 遠心ポンプの欠陥とは何ですか?
遠心ポンプの欠陥 摩耗リングの劣化、渦巻き/拡散器の侵食、インペラとケーシングのクリアランスの問題など、遠心ポンプの設計と操作に特有の故障や問題です。, キャビテーション 損傷、油圧のアンバランス、低流量での再循環。遠心ポンプは回転機械に共通の欠陥（ベアリング、シール、, アライメント)、また、油圧設計および回転するインペラと固定された渦巻またはディフューザとの相互作用から生じる独特の故障モードもあります。.
遠心ポンプは工業用流体処理の主力であり、その特定の欠陥モード（特に内部クリアランスと油圧に関連するもの）を理解することは、効果的なポンプメンテナンスと信頼性プログラムにとって不可欠です。.
遠心ポンプ特有の欠陥
1. 摩耗リングの劣化
遠心ポンプ特有の最も一般的な問題:
摩耗リングの機能
- インペラとケーシングの間に小さな隙間を設ける犠牲リング
- 内部再循環（排出口から吸入口への漏れ）を最小限に抑える
- 高価なインペラとケーシングを保護する交換可能な部品
摩耗メカニズム
- 摩耗: 流体中の粒子がリング表面を侵食する
- クリアランスの増加: 標準クリアランス：新品時0.25～0.75 mm、摩耗時1.5～3.0 mm
- レート： 流体の研磨性によって異なります（清浄水は遅く、スラリーは速い）
摩耗した摩耗リングの影響
- パフォーマンスの低下: 揚程と流量の減少（内部循環）
- 効率の低下: 5-15% はクリアランスが大きすぎると効率が落ちる傾向がある
- 振動増加: 増加 VPF クリアランスからの振幅
- 油圧ラジアル力: 非対称の漏れは放射状の力を生み出す
- 再循環開始: 摩耗したリングで流量が高い場合に発生します
検出
- 性能試験（設計より平坦なヘッドフロー曲線）
- VPF振動振幅の増加
- オーバーホール中の目視検査
- 隙間ゲージによるクリアランス測定
2. 渦巻/ケーシング侵食
- 位置： 渦巻喉部、切水域、排出ノズル
- 原因: 研磨粒子、キャビテーション、高速度
- 効果： 油圧経路を変更し、性能と力に影響を与える
- 重症の場合: 壁貫通浸食による漏水
- 修理： 溶接肉盛と機械加工、またはケーシングの交換
3. インペラ特有の問題
ベーンの侵食/腐食
- 研磨サービスにおける先端摩耗
- 負圧側キャビテーション損傷
- 化学腐食によるベーン薄化
- 作成する アンバランス パフォーマンスの低下
シュラウドの損傷
- インペラシュラウドの亀裂（前面または背面）
- 侵食または腐食
- 油圧シールとスラストバランスに影響します
インペラの目の損傷
- 入口（目）領域は特にキャビテーションが発生しやすい
- 高速流入による侵食
- 吸引性能に影響します
4. 渦巻舌（カットウォーター）の問題
- 侵食： 高速流による浸食を受けた切水端
- クリアランスの変更: VPFの脈動振幅に影響します
- 形状の歪み: 油圧性能の変化
- クラッキング： 圧力脈動による疲労
5. ディフューザーの欠陥（ディフューザーポンプ）
- ディフューザーベーンの侵食または損傷
- インペラとディフューザー間のクリアランスの変化
- 圧力回復と効率に影響
- 追加の振動周波数を作り出すことができる
油圧性能の欠陥
設計外操作
- 低流量: 再循環、高いラジアル力、キャビテーションの危険性
- ハイフロー: 過負荷、キャビテーション、高速侵食
- 最適: 信頼性のためのBEPの80-110%
NPSHの不十分さ
- 正味吸引ヘッド不足
- インペラ入口でキャビテーションが発生する
- システムの問題だがポンプに現れる
- 修正するにはシステムの変更が必要
診断アプローチ
振動診断
- 1×トレンド: 侵食や堆積による不均衡
- VPF振幅: 摩耗リングとクリアランスの状態
- 低周波: 設計外条件での再循環
- ブロードバンド: キャビテーションまたは乱流
- ベアリング周波数: 標準ベアリング故障検出
パフォーマンステスト
- ヘッドフロー曲線とベースラインの比較
- 電力消費と流量
- 効率計算
- NPSH利用可能検証
検査
- 摩耗リングクリアランス（仕様と比較）
- インペラの状態（侵食、腐食、亀裂）
- 渦巻内部の状態
- アライメント検証
設計と運用による予防
材料の選択
- 研磨用途向け耐侵食性材料
- 化学サービス向け耐食合金
- 長寿命を実現する硬化摩耗リング
- 追加の保護のためのコーティング
運用のベストプラクティス
- BEP（最高効率点）付近で運用する
- 十分なNPSHマージンを確保する（通常は必要なNPSHの1.5～2倍）
- デッドヘッドや流量が非常に低い場合は避けてください
- 流体の清浄度を制御する（ろ過、沈殿）
- パフォーマンスパラメータの監視と傾向分析
メンテナンス
- クリアランスが限度を超えたら摩耗リングを交換してください（通常は新品クリアランスの2～3倍）
- インペラの修理または清掃後のバランス
- 精密アライメントメンテナンス
- シールシステムのメンテナンス
- 定期的な性能検証
遠心ポンプの不具合には、標準的な回転機械診断とポンプ特有の水力現象の両方を理解する必要があります。機械状態（クリアランス、アライメント、バランス）と水力性能（流量、圧力、効率）の相互作用により、振動解析と性能試験を組み合わせた包括的なモニタリングが、遠心ポンプの効果的な信頼性管理に不可欠です。.
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