ポンプの欠陥とは？よくある故障と診断• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、マルチャー、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。 ポンプの欠陥とは？よくある故障と診断• ポータブルバランサー、振動分析装置「Balanset」は、破砕機、ファン、マルチャー、コンバインのオーガー、シャフト、遠心分離機、タービン、その他多くのローターの動的バランス調整に使用されます。

ポンプの欠陥とは？よくある故障と診断

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ポンプの欠陥を理解する

定義: ポンプの欠陥とは何ですか?

ポンプの欠陥 遠心ポンプ、容積式ポンプ、その他のポンプ機器の故障や不具合であり、機械的な問題（ベアリングの故障、シャフトの問題、シールの漏れ）、油圧の問題（キャビテーション, （再循環、インペラの損傷）、性能上の問題（流量の低下、効率の低下）など、さまざまな問題が起こります。これらの欠陥により、 振動 ベーン通過周波数成分、キャビテーションによるランダムな広帯域振動、油圧不安定性による低周波脈動の増加などの特徴が含まれます。.

ポンプはほぼあらゆる産業プロセスにおいて重要な部品であり、その故障は生産停止、環境への放出、そして安全上の危険につながる可能性があります。ポンプ固有の欠陥モードと診断技術を理解することで、効果的な状態監視と予知保全が可能になります。.

ポンプの欠陥のカテゴリー

1. 機械的欠陥（回転機器に共通）

2. 油圧の欠陥（ポンプ固有）

キャビテーション

  • 液体中の蒸気泡の形成と崩壊
  • ランダムな高周波広帯域振動
  • 材料の侵食と孔食
  • 最も一般的で破壊的な油圧の問題

再循環

  • 設計外条件における流れの不安定性
  • 低周波脈動（走行速度の0.2～0.8倍）
  • 低流量でよく見られる
  • 機械の故障を引き起こす可能性がある

油圧アンバランス

  • インペラを通る非対称流
  • 油圧による1倍の振動を生成
  • 高い 軸方向振動 成分

3. 摩耗と侵食

  • インペラの摩耗: ベーン先端、シュラウド、ハブの侵食
  • 摩耗リングクリアランス: 摩耗によるクリアランスの増加
  • ケーシングの摩耗: 渦巻き状または拡散面の侵食
  • 効果： 効率の低下、振動の増加、性能の低下

4. シール不良

  • メカニカルシールの漏れ: フェイスの摩耗、Oリングの故障、スプリングの問題
  • パッキン漏れ: 摩耗または不適切に調整されたパッキン
  • 結果： 製品の損失、汚染、ベアリングの損傷
  • 振動効果: シールの問題により摩擦による振動が発生する可能性がある

振動シグネチャ

ベーン通過周波数（VPF）

主なポンプ固有の周波数:

  • 計算： VPF = インペラ羽根枚数 × RPM / 60
  • 普通： VPFピークあり、中程度の振幅
  • VPF の上昇: 油圧の問題、インペラの損傷、またはクリアランスの問題を示します
  • 倍音: 一部の設計では2×VPF、3×VPFが存在

キャビテーションシグネチャー

  • ランダムブロードバンド: 広帯域にわたる高周波ノイズ（500～20,000 Hz）
  • 衝動的: バブル崩壊による時間波形の急激なスパイク
  • 変数： 振幅は不規則に変動する
  • 可聴： 特徴的な砂利音またはポップコーン音

再循環

  • 準同期: 0.2～0.8倍の走行速度脈動
  • 低周波: 通常2～15 Hz
  • 不安定: 頻度は流れの条件によって変わる場合があります
  • 高振幅: 通常の1倍の振動を数倍にすることができます

インペラの問題

  • アンバランス: 侵食、堆積、ベーンの破損による振動×1
  • 緩んだインペラ: 多重高調波、不規則な振動
  • 損傷したベーン: VPF振幅、サイドバンドの増加

一般的なポンプの故障モード

ベアリング故障（約30～40%）

シール不良（約20～30%）

  • メカニカルシール面の摩耗
  • Oリングまたはガスケットの劣化
  • 目に見える漏れ、汚染
  • 汚染によりベアリングの故障につながる可能性がある

キャビテーション損傷（約15-25%）

  • インペラ材料の侵食
  • ピットおよび表面損傷
  • 進行性のパフォーマンス低下
  • 適切なシステム設計によって防止できる

インペラ損傷（約10-20%）

  • 侵食、腐食、異物による損傷
  • 破損またはひび割れた羽根
  • 研磨液による摩耗
  • 蓄積または汚れ

検出方法

振動解析

  • 全体的なレベルと傾向
  • FFT分析 周波数識別用
  • VPF振幅モニタリング
  • 広帯域解析によるキャビテーション検出
  • スラスト/油圧問題における軸方向振動

パフォーマンス監視

  • 流量: 流量の減少は摩耗または閉塞を示す
  • 排出圧力: 圧力の低下はインペラの摩耗を示している
  • 消費電力: 変化は効率の低下を示す
  • ポンプ曲線: 実際の曲線と設計曲線を比較する

プロセスパラメータ

  • 吸引圧力: NPSHが不十分だとキャビテーションが発生する
  • 温度： 過熱はベアリングまたはシールの問題を示します
  • ノイズ： キャビテーション、再循環音が聞こえる
  • 漏れ： 目に見えるシールまたはガスケットの不具合

予防戦略

適切な選択とサイズ

  • 実際の動作条件に合わせてポンプを選択してください
  • 適切なNPSHマージンを確保する
  • 最高効率点（BEP）から遠く離れた場所での運用を避ける
  • プロセス流体の特性（研磨性、腐食性、温度）を考慮する

インストール

手術

  • BEP付近で動作（設計流量の±20%）
  • 花がら摘みや枯れを防ぐ
  • 適切な吸引圧を維持する
  • 設計限界内で温度を制御する
  • 必要に応じて最小流量の再循環を実施する

メンテナンス

  • スケジュールに従ったベアリング潤滑
  • シールフラッシュシステムのメンテナンス
  • 振動監視と傾向分析
  • 定期的にパフォーマンステストを行う
  • オーバーホール中の摩耗リングクリアランスチェック

ポンプの不具合には、一般的な回転機械の問題とポンプ特有の油圧問題の両方が含まれます。機械状態、油圧性能、運転条件の相互作用を理解し、振動解析と性能パラメータを用いた包括的な監視を組み合わせることで、ポンプの信頼性を効果的に管理し、高額な故障や生産中断を防ぐことができます。.

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