Înțelegerea defectelor pompei
Definiție: Ce sunt defectele pompei?
Defecte ale pompei sunt defecțiuni și defecțiuni ale pompelor centrifuge, pompelor volumetrice și altor echipamente de pompare, incluzând probleme mecanice (defecțiuni ale rulmenților, probleme ale arborelui, scurgeri ale etanșărilor), probleme hidraulice (cavitație, recirculare, deteriorarea rotorului) și probleme de performanță (debit redus, pierderi de eficiență). Aceste defecte creează caracteristici vibrații semnături inclusiv componentele frecvenței de trecere a paletelor, vibrațiile aleatorii în bandă largă cauzate de cavitație și pulsațiile ridicate de joasă frecvență cauzate de instabilitățile hidraulice.
Pompele sunt componente critice în aproape orice proces industrial, iar defecțiunile lor pot provoca opriri ale producției, emisii de substanțe în mediu și pericole pentru siguranță. Înțelegerea modurilor de defecte specifice pompelor și a tehnicilor de diagnosticare permite monitorizarea eficientă a stării și întreținerea predictivă.
Categorii de defecte ale pompei
1. Defecte mecanice (comune echipamentelor rotative)
- Defecțiuni ale rulmenților: Cea mai frecventă defecțiune a pompei (~30-40%)
- Dezechilibrul rotorului: Din cauza eroziunii, acumulării sau lipsei paletelor
- Nealiniere: Nealinierea cuplajului pompă-acționare
- Probleme ale arborelui: Arbore îndoit, crăpături, uzură
- Slăbire mecanică: Inele de uzură uzate, rotor slăbit
2. Defecte hidraulice (specifice pompei)
Cavitație
- Formarea și colapsul bulelor de vapori în lichid
- Vibrații aleatorii de bandă largă de înaltă frecvență
- Eroziunea și corodarea materialelor
- Cea mai frecventă și distructivă problemă hidraulică
Recirculare
- Instabilități de curgere în condiții neproiectate
- Pulsații de joasă frecvență (0,2-0,8× viteza de rulare)
- Frecventă la debite mici
- Poate declanșa defecțiuni mecanice
Dezechilibru hidraulic
- Curgere asimetrică prin rotor
- Creează vibrații 1× din forțele hidraulice
- Ridicat vibrații axiale componentă
3. Uzură și eroziune
- Uzura rotorului: Vârfuri de palete, carcase, butuc erodate
- Jocul inelului de uzură: Distanțe sporite față de abraziune
- Uzura carcasei: Suprafețele volutelor sau ale difuzorului sunt erodate
- Efect: Eficiență redusă, vibrații crescute, degradarea performanței
4. Defecțiuni ale etanșărilor
- Scurgere de la etanșarea mecanică: Uzură frontală, defecțiune a inelului O, probleme cu arcul
- Scurgeri de ambalaj: Garnitură uzată sau reglată necorespunzător
- Consecințe: Pierdere de produs, contaminare, deteriorarea rulmenților
- Efect de vibrație: Problemele de etanșare pot crea vibrații induse de frecare
Semnături vibraționale
Frecvența de trecere a paletei (VPF)
Frecvența specifică pompei principale:
- Calcul: VPF = Numărul de palete ale rotorului × RPM / 60
- Normal: Vârf VPF prezent, amplitudine moderată
- VPF crescut: Indică probleme hidraulice, deteriorări ale rotorului sau probleme de joc
- Armonice: 2×VPF, 3×VPF prezente în unele modele
Semnătura cavitației
- Bandă largă aleatorie: Zgomot de înaltă frecvență pe spectru larg (500-20.000 Hz)
- Impulsiv: Vârfuri ascuțite ale formei de undă temporale din cauza prăbușirii bulelor
- Variabilă: Amplitudinea fluctuează erratic
- Perceptibil: Sunet caracteristic de pietriș sau popcorn
Recirculare
- Subsincron: 0,2-0,8× pulsații ale vitezei de funcționare
- Frecvență joasă: De obicei 2-15 Hz
- Instabil: Frecvența poate varia în funcție de condițiile de curgere
- Amplitudine mare: Poate fi de câteva ori mai mare decât vibrația normală 1×
Probleme cu rotorul
- Dezechilibra: 1× vibrații cauzate de eroziune, depuneri, palete sparte
- Rotor slăbit: Armonice multiple, vibrații neregulate
- Pale deteriorate: Amplitudine VPF crescută, benzi laterale
Moduri comune de defecțiune a pompei
Defecțiuni ale rulmenților (~30-40%)
- Aceleași mecanisme ca și alte echipamente rotative
- Exacerbată de sarcini axiale, vibrații, contaminare
- Detectare prin frecvențele defectelor lagărelor
Defecțiuni ale etanșărilor (~20-30%)
- Uzura feței etanșării mecanice
- Deteriorarea inelului O sau a garniturii
- Scurgeri vizibile, contaminare
- Poate duce la defectarea rulmentului din cauza contaminării
Daune cauzate de cavitație (~15-25%)
- Eroziunea materialului rotorului
- Coroziuni și deteriorarea suprafeței
- Pierderea progresivă a performanței
- Poate fi prevenit printr-o proiectare adecvată a sistemului
Deteriorarea rotorului (~10-20%)
- Eroziune, coroziune, deteriorare cauzată de obiecte străine
- Palete rupte sau crăpate
- Uzura cauzată de fluide abrazive
- Acumulare sau murdărire
Metode de detectare
Analiza vibrațiilor
- Niveluri generale și tendințe
- Analiza FFT pentru identificarea frecvenței
- Monitorizarea amplitudinii VPF
- Detectarea cavitației prin analiză în bandă largă
- Vibrații axiale pentru probleme de împingere/hidraulică
Monitorizarea performanței
- Debit: Scăderea fluxului indică uzură sau blocaj
- Presiune de refulare: Presiunea redusă indică uzura rotorului
- Consum de energie: Modificările indică pierderi de eficiență
- Curba pompei: Comparați curba reală cu cea de proiectare
Parametrii procesului
- Presiune de aspirație: NPSH inadecvat provoacă cavitație
- Temperatură: Supraîncălzirea indică probleme cu rulmenții sau etanșările
- Zgomot: Cavitație, recirculare audibilă
- Scurgere: Defecțiuni vizibile ale etanșărilor sau garniturii
Strategii de prevenire
Selecție și dimensionare corectă
- Selectați pompa pentru condițiile reale de funcționare
- Asigurați o marjă NPSH adecvată
- Evitați funcționarea departe de punctul de cea mai bună eficiență (BEP)
- Luați în considerare caracteristicile fluidului de proces (abraziv, coroziv, temperatură)
Instalare
- Precizie aliniere către șofer
- Suport adecvat al conductelor (eliminarea tensiunii pe conducte)
- Proiectare adecvată a conductelor de aspirație
- Verificați nr. picior moale condiții
Operațiune
- Funcționează aproape de BEP (±201TP³T din debitul proiectat)
- Evitați să vărsarea frunzelor fără flori sau să vărsarea fără flori
- Mențineți o presiune de aspirație adecvată
- Controlul temperaturii în limitele de proiectare
- Implementați recircularea cu debit minim, dacă este necesar
Întreţinere
- Lubrifiere rulmenți conform programului
- Întreținerea sistemului de spălare a etanșărilor
- Monitorizarea și tendințele vibrațiilor
- Testarea periodică a performanței
- Verificări ale jocului inelului de uzură în timpul reviziilor generale
Defectele pompelor cuprind atât problemele standard ale mașinilor rotative, cât și problemele hidraulice specifice pompei. Înțelegerea interacțiunii dintre starea mecanică, performanța hidraulică și condițiile de funcționare, combinată cu o monitorizare cuprinzătoare utilizând analiza vibrațiilor și parametrii de performanță, permite gestionarea eficientă a fiabilității pompelor și prevenirea defecțiunilor costisitoare și a întreruperilor de producție.
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 