임펠러 결함이란 무엇인가요? 펌프 및 팬 손상 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋" 임펠러 결함이란 무엇인가요? 펌프 및 팬 손상 • 파쇄기, 팬, 멀처, 콤바인, 샤프트, 원심분리기, 터빈 및 기타 여러 로터의 동적 밸런싱을 위한 휴대용 밸런서, 진동 분석기 "밸런셋"

임펠러 결함이란? 펌프 및 팬 손상

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임펠러 결함 이해

정의: 임펠러 결함이란 무엇인가?

임펠러 결함 펌프 임펠러와 팬 휠의 손상, 마모 또는 열화(베인 침식 포함), 부식, 균열, 재료 축적, 파손된 베인 및 허브 손상. 이러한 결함은 기계적 균형(생성)에 영향을 미칩니다. 불균형 및 진동) 및 유압/공기역학적 성능(효율, 유량 및 압력 감소)이 저하됩니다. 임펠러 결함은 불균형으로 인한 1배 진동 증가 및 베인 통과 주파수 유압 교란으로 인한 진폭.

임펠러는 고속, 부식성 또는 마모성 유체, 극한 온도 등 가혹한 환경에서 작동하기 때문에 다양한 손상이 발생할 수 있습니다. 펌프와 팬의 신뢰성을 유지하려면 임펠러 결함과 진단 시그니처를 이해하는 것이 필수적입니다.

일반적인 임펠러 결함

1. 침식 및 마모

연마 침식

  • 원인: 유체 마모 베인 표면의 고체 입자
  • 무늬: 선두 가장자리와 고속 영역이 가장 많이 마모됩니다.
  • 효과: 불균형을 초래하는 재료 손실, 효율성 감소
  • 비율: 입자 농도, 경도, 속도에 비례
  • 일반적인: 슬러리 펌프, 광산 응용 분야, 폐수

캐비테이션 침식

  • 기구: 증기 기포 붕괴로 인해 강렬한 국부 압력이 발생합니다.
  • 모습: 스펀지 같은 구덩이 표면, 재료 제거됨
  • 위치: 저압 영역(베인 흡입 측, 팁)
  • 특징: 캐비테이션 소음은 침식을 동반한다
  • 방지: 적절한 NPSH, 적절한 펌프 선택

2. 부식

  • 화학 공격: 임펠러 재료를 분해하는 부식성 유체
  • 전기화학적 부식: 전해질과 접촉하는 이종 금속
  • 피팅: 국부 부식으로 인해 공동과 응력이 증가합니다.
  • 일반적인 숱 감소: 표면 전체에 걸쳐 균일한 재료 손실
  • 침식과 결합: 침식-부식 시너지 효과로 피해 가속화

3. 재료 축적

  • 스케일 형성: 경수 또는 화학 물질로 인한 미네랄 침전물
  • 생물학적 오염: 냉각수 시스템의 조류, 박테리아, 조개류
  • 가공 재료: 표면에 부착된 응고된 제품 또는 폴리머
  • 효과: 불균형을 생성하고, 흐름 통로를 줄이고, 유압 장치를 변경합니다.
  • 징후: 1배 진동의 점진적 증가

4. 베인 손상

균열

  • 피로 균열: 일반적으로 베인과 슈라우드 접합부에서 발생하는 순환 응력
  • 응력 부식: 결합된 응력과 부식성 환경
  • 열 균열: 온도 순환이나 열 충격으로 인해
  • 발각: VPF 측대역, 진동 패턴 변경

깨진 베인

  • 완전한 실패: 베인이나 부분이 끊어짐
  • 심각한 불균형: 대량의 질량 손실로 인해 1배 진동이 높아집니다.
  • 유압적 비대칭성: 비정상적인 VPF 패턴
  • 즉각적인 조치: 종료 및 교체가 필요합니다
  • 2차 피해: 깨진 조각은 케이싱과 씰을 손상시킬 수 있습니다.

5. 허브 및 마운팅 결함

  • 샤프트에 풀림: 마모된 키웨이, 부적절한 간섭 맞춤
  • 크랙된 허브: 임펠러 허브 구조의 응력 균열
  • 키웨이 손상: 마모되거나 뚫린 키웨이로 인해 움직임이 가능함
  • 나사 풀림: 축방향 또는 회전방향으로 이동 가능한 임펠러

6. 기하학적 결함

  • 라운드 외: 제조 또는 손상으로 인한 편심
  • 워핑: 열적 또는 기계적 변형
  • 불균일한 베인 간격: 제조상의 변화
  • 효과: 모두 불균형과 유압 맥동을 생성합니다.

진동 시그니처

1× 불균형 구성 요소

  • 부식: 비대칭적 재료 손실 → 점진적인 1배 증가
  • 빌드업: 비대칭 예금 → 점진적인 1배 증가
  • 깨진 베인: 갑자기 큰 1배 증가
  • 보정: 종종 반응합니다 필드 밸런싱

베인 통과 주파수

  • 손상된 베인: VPF가 높아짐 측파대 ±1×에서
  • 베인 누락: 비정상적인 VPF 패턴, 가능한 아고조파
  • 클리어런스 문제: VPF 진폭 증가
  • 작동 지점: VPF는 유량에 따라 달라집니다

느슨함 패턴

  • 느슨한 임펠러는 여러 개를 생성합니다. 배음 (1×, 2×, 3×)
  • 불규칙하고 반복 불가능한 진동
  • 불안정한 단계 측정
  • 조여질 때까지 효과적인 균형을 방해합니다.

검출 방법

진동 분석

  • 전체 수준 추세
  • 불균형 추적을 위한 1× 진폭
  • 유압/베인 조건에 대한 VPF 진폭
  • 캐비테이션에 대한 광대역 분석
  • 베어링 고장 주파수 모니터링

성능 테스트

  • 유량: 기준선에서 감소한 것은 마모를 나타냅니다.
  • 배출 압력: 압력 감소는 손상을 나타냅니다.
  • 전력 소비량: 변화는 효율성 손실을 나타냅니다.
  • 펌프 곡선 테스트: 설계/기준 성능과 비교

시각 검사

  • 케이싱 포트를 통한 보어스코프 검사
  • 오버홀 중 전체 검사
  • 문서화 및 트렌드를 위한 사진
  • 베인 두께 측정, 균열 확인
  • 침식/부식 심각도 평가

예방 및 완화

재료 선택

  • 연마 서비스용 내식성 소재(경합금, 세라믹)
  • 화학 서비스용 내식성 합금(316 SS, Hastelloy, 티타늄)
  • 보호 코팅(에폭시, 고무 라이닝, 세라믹)
  • 적용 심각도에 맞는 재료 선택

운영 관행

  • 가장 효율적인 지점 근처에서 작동(유압 응력 최소화)
  • 적절한 NPSH를 통해 캐비테이션을 방지하세요
  • 가능하면 고형물 농도를 최소화하세요
  • 제어 유체 화학(pH, 부식성 물질)

유지

  • 정전 중 정기 임펠러 검사
  • 불균형이 발생하기 전에 빌드업을 청소하세요
  • 세척 또는 수리 후 재조정
  • 성능이 허용할 수 없을 정도로 마모된 임펠러를 교체하십시오.
  • 수명 예측을 위한 문서 마모율

임펠러 결함은 펌프와 팬의 심각한 신뢰성 문제를 나타냅니다. 불균형을 유발하는 기계적 손상과 베인 통과 주파수 시그니처를 생성하는 유압/공기역학적 영향이 결합되어 진동 분석을 통한 포괄적인 진단이 가능합니다. 임펠러별 고장 모드를 이해하고 적절한 모니터링 및 예방 조치를 시행하면 까다로운 펌핑 및 공기 이송 분야에서 장비의 신뢰성을 최적화할 수 있습니다.

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