Inzicht in impellerdefecten
Definitie: Wat zijn waaierdefecten?
Impellerdefecten zijn schade, slijtage of achteruitgang van pompwaaiers en ventilatorwielen, inclusief schoepenerosie, corrosie, scheuren, materiaalophoping, gebroken vinnen en schade aan de naaf. Deze defecten beïnvloeden zowel de mechanische balans (waardoor onevenwicht en trillingen) en hydraulische/aerodynamische prestaties (vermindering van efficiëntie, stroming en druk). Impellerdefecten creëren karakteristieke trillingskenmerken, waaronder verhoogde trillingen van 1× door onbalans en verhoogde vaanpassingsfrequentie amplitude door hydraulische verstoringen.
Waaiers werken onder zware omstandigheden – hoge snelheden, corrosieve of schurende vloeistoffen, extreme temperaturen – waardoor ze vatbaar zijn voor diverse vormen van schade. Inzicht in waaierdefecten en hun diagnostische kenmerken is essentieel voor het behoud van de betrouwbaarheid van pompen en ventilatoren.
Veelvoorkomende impellerdefecten
1. Erosie en slijtage
Schurende erosie
- Oorzaak: Vaste deeltjes in vloeistof die lameloppervlakken dragen
- Patroon: Gebieden met een voorrand en hoge snelheden slijten het meest
- Effect: Materiaalverlies dat onevenwicht en verminderde efficiëntie veroorzaakt
- Tarief: Evenredig met deeltjesconcentratie, hardheid, snelheid
- Veel voorkomend in: Slurrypompen, mijnbouwtoepassingen, afvalwater
Cavitatie-erosie
- Mechanisme: Het instorten van de dampbel veroorzaakt intense, plaatselijke druk
- Verschijning: Sponsachtig gepit oppervlak, materiaal verwijderd
- Locaties: Lagedrukgebieden (zuigzijde van de schoepen, punten)
- Onderscheidend: Cavitatie lawaai gaat gepaard met erosie
- Preventie: Voldoende NPSH, juiste pompkeuze
2. Corrosie
- Chemische aanval: Corrosieve vloeistoffen tasten het waaiermateriaal aan
- Galvanische corrosie: Verschillende metalen in contact met elektrolyt
- Putcorrosie: Lokale corrosie die holtes en spanningsverhogers creëert
- Algemene uitdunning: Uniform materiaalverlies over oppervlakken
- Gecombineerd met erosie: Synergie van erosie en corrosie versnelt de schade
3. Materiaalopbouw
- Schaalvorming: Minerale afzettingen door hard water of chemicaliën
- Biologische vervuiling: Algen, bacteriën en schelpdieren in koelwatersystemen
- Procesmateriaal: Gestold product of polymeren die aan oppervlakken hechten
- Effect: Creëert onevenwicht, vermindert de stromingskanalen, verandert de hydrauliek
- Symptoom: Progressieve toename van 1× trilling
4. Schade aan de vinnen
Scheuren
- Vermoeidheidsscheuren: Door cyclische spanning, meestal bij de verbinding tussen de vinnen en de omhulling
- Spanningscorrosie: Gecombineerde stress en corrosieve omgeving
- Thermische scheuren: Door temperatuurschommelingen of thermische schokken
- Detectie: VPF-zijbanden, veranderend trillingspatroon
Gebroken schoepen
- Volledige mislukking: Vaan of gedeelte breekt af
- Ernstige onevenwichtigheid: Groot massaverlies creëert hoge 1× trillingen
- Hydraulische asymmetrie: Abnormaal VPF-patroon
- Onmiddellijke actie: Uitschakeling en vervanging vereist
- Secundaire schade: Gebroken stukken kunnen de behuizing en afdichtingen beschadigen
5. Naaf- en montagefouten
- Los op de as: Versleten spiebaan, onvoldoende perspassing
- Gebarsten naaf: Spanningsscheuren in de waaiernaafstructuur
- Schade aan de spiebaan: Versleten of gebroken sleutelgat waardoor beweging mogelijk is
- Losheid van de stelschroef: Waaier die axiaal of roterend kan verschuiven
6. Geometrische defecten
- Buiten de ronde: Excentriciteit door fabricage of schade
- Kromtrekken: Thermische of mechanische vervorming
- Ongelijke schoepenafstand: Productievariatie
- Effect: Allemaal veroorzaken ze onbalans en hydraulische pulsaties
Trillingskenmerken
1× Onbalanscomponent
- Erosie: Asymmetrisch materiaalverlies → geleidelijke 1× toename
- Opbouw: Asymmetrische afzettingen → geleidelijke 1× toename
- Gebroken vaan: Plotselinge grote toename van 1×
- Correctie: Vaak reagerend op veldbalancering
Vane Passing Frequency
- Beschadigde schoepen: Verhoogde VPF met zijbanden op ±1×
- Ontbrekende vaan: Abnormaal VPF-patroon, mogelijke subharmonischen
- Problemen met speling: Verhoogde VPF-amplitude
- Werkpunt: VPF varieert met de stroomsnelheid
Losheidspatroon
- Een losse waaier creëert meerdere harmonischen (1×, 2×, 3×)
- Onregelmatige, niet-herhaalbare trillingen
- Onstabiel fase metingen
- Voorkomt effectief balanceren totdat het is vastgedraaid
Detectiemethoden
Trillingsanalyse
- Algemeen niveau trending
- 1× amplitude voor onbalanstracking
- VPF-amplitude voor hydraulische/schoepenconditie
- Breedbandanalyse voor cavitatie
- Bewaking van de lagerfoutfrequentie
Prestatietesten
- Stroomsnelheid: Een afname ten opzichte van de basislijn duidt op slijtage
- Uitlaatdruk: Verminderde druk duidt op schade
- Stroomverbruik: Veranderingen duiden op verlies van efficiëntie
- Pompcurvetest: Vergelijk met ontwerp-/basisprestaties
Visuele inspectie
- Borescoopinspectie via omhulselpoorten
- Volledige inspectie tijdens revisie
- Foto voor documentatie en trending
- Meet de dikte van de schoepen en controleer op scheuren
- Beoordeel de ernst van erosie/corrosie
Preventie en mitigatie
Materiaalkeuze
- Erosiebestendige materialen voor schurende toepassingen (harde legeringen, keramiek)
- Corrosiewerende legeringen voor chemische toepassingen (316 SS, Hastelloy, titanium)
- Beschermende coatings (epoxy, rubber, keramiek)
- Pas het materiaal aan de ernst van de toepassing aan
Bedrijfspraktijken
- Werk in de buurt van het hoogste efficiëntiepunt (minimaliseert hydraulische spanningen)
- Voorkom cavitatie door voldoende NPSH
- Minimaliseer de concentratie vaste stoffen indien mogelijk
- Controleer de vloeistofchemie (pH, bijtende stoffen)
Onderhoud
- Periodieke inspectie van de waaier tijdens stilstand
- Maak opbouw schoon voordat het onevenwicht veroorzaakt
- Herbalanceren na reiniging of reparatie
- Vervang versleten waaiers voordat de prestaties onacceptabel worden
- Documenteer slijtagepercentages voor levensduurvoorspelling
Waaierdefecten vormen een aanzienlijk betrouwbaarheidsprobleem bij pompen en ventilatoren. De combinatie van mechanische schade die onbalans veroorzaakt en hydraulische/aerodynamische effecten die de frequentie van de schoepenpassage beïnvloeden, maakt een uitgebreide diagnose mogelijk via trillingsanalyse. Inzicht in waaierspecifieke faalmodi en het implementeren van passende monitoring- en preventieve maatregelen optimaliseert de betrouwbaarheid van apparatuur in veeleisende pomp- en luchtverplaatsingstoepassingen.
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 