ทำความเข้าใจข้อบกพร่องของใบพัด
คำจำกัดความ: ข้อบกพร่องของใบพัดคืออะไร?
ใบพัดมีข้อบกพร่อง คือความเสียหาย การสึกหรอ หรือการเสื่อมสภาพของใบพัดปั๊มและล้อพัดลม รวมถึงการสึกกร่อนของใบพัด, การกัดกร่อน, รอยแตก การสะสมของวัสดุ ใบพัดหัก และความเสียหายของดุมล้อ ข้อบกพร่องเหล่านี้ส่งผลต่อทั้งความสมดุลเชิงกล (การสร้าง ความไม่สมดุล and การสั่นสะเทือน) และประสิทธิภาพด้านไฮดรอลิก/อากาศพลศาสตร์ (ลดประสิทธิภาพ การไหล และแรงดัน) ข้อบกพร่องของใบพัดก่อให้เกิดลักษณะการสั่นสะเทือน เช่น การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น 1 เท่าจากความไม่สมดุลและ ความถี่ผ่านของใบพัด แอมพลิจูดจากการรบกวนของระบบไฮดรอลิก.
ใบพัดต้องทำงานภายใต้สภาวะการทำงานที่รุนแรง เช่น ความเร็วสูง ของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนหรือกัดกร่อน และอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำมาก ซึ่งทำให้ใบพัดมีความเสี่ยงต่อความเสียหายในรูปแบบต่างๆ การทำความเข้าใจข้อบกพร่องของใบพัดและการวินิจฉัยโรคเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความน่าเชื่อถือของปั๊มและพัดลม.
ข้อบกพร่องทั่วไปของใบพัด
1. การกัดเซาะและการสึกหรอ
การกัดเซาะด้วยสารกัดกร่อน
- สาเหตุ: อนุภาคของแข็งในของเหลวที่สึกหรอตามพื้นผิวใบพัด
- ลวดลาย: บริเวณขอบชั้นนำและความเร็วสูงจะสึกหรอมากที่สุด
- ผล: การสูญเสียวัสดุทำให้เกิดความไม่สมดุล ประสิทธิภาพลดลง
- ประเมิน: สัดส่วนตามความเข้มข้นของอนุภาค ความแข็ง ความเร็ว
- ทั่วไปใน: ปั๊มโคลน การใช้งานในเหมืองแร่ น้ำเสีย
การกัดเซาะโพรงอากาศ
- กลไก: ฟองไอยุบตัวทำให้เกิดแรงกดดันเฉพาะจุดที่รุนแรง
- รูปร่าง: พื้นผิวเป็นหลุมคล้ายฟองน้ำ วัสดุถูกเอาออก
- สถานที่: พื้นที่ที่มีแรงดันต่ำ (ด้านดูดใบพัด ปลายใบพัด)
- โดดเด่น: การเกิดโพรงอากาศ เสียงรบกวนมาพร้อมกับการกัดเซาะ
- การป้องกัน: NPSH ที่เหมาะสม การเลือกปั๊มที่ถูกต้อง
2. การกัดกร่อน
- การโจมตีทางเคมี: ของเหลวกัดกร่อนทำให้วัสดุใบพัดเสื่อมสภาพ
- การกัดกร่อนแบบกัลวานิก: โลหะต่างชนิดที่สัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์
- หลุม: การกัดกร่อนเฉพาะที่ทำให้เกิดโพรงและความเครียดที่เพิ่มขึ้น
- การทำให้บางลงโดยทั่วไป: การสูญเสียวัสดุสม่ำเสมอบนพื้นผิว
- รวมกับการกัดเซาะ: การทำงานร่วมกันระหว่างการกัดเซาะและการกัดกร่อนเร่งความเสียหาย
3. การสะสมวัสดุ
- การก่อตัวของเกล็ด: ตะกอนแร่ธาตุจากน้ำกระด้างหรือสารเคมี
- การปนเปื้อนทางชีวภาพ: สาหร่าย แบคทีเรีย หอยในระบบน้ำหล่อเย็น
- วัสดุกระบวนการ: ผลิตภัณฑ์แข็งตัวหรือพอลิเมอร์ที่ยึดติดกับพื้นผิว
- ผล: ทำให้เกิดความไม่สมดุล ลดช่องทางการไหล เปลี่ยนแปลงระบบไฮดรอลิก
- อาการ: เพิ่มการสั่นสะเทือนแบบก้าวหน้า 1 เท่า
4. ความเสียหายของใบพัด
รอยแตกร้าว
- รอยแตกจากความเหนื่อยล้า: จากความเครียดแบบวงจร โดยทั่วไปจะอยู่ที่รอยต่อระหว่างใบพัดกับแผ่นปิด
- การกัดกร่อนจากความเค้น: ความเครียดรวมและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน
- รอยแตกร้าวจากความร้อน: จากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิหรือภาวะช็อกจากความร้อน
- การตรวจจับ: แถบข้าง VPF เปลี่ยนรูปแบบการสั่นสะเทือน
ใบพัดหัก
- ล้มเหลวโดยสิ้นเชิง: ใบพัดหรือส่วนหักออก
- ความไม่สมดุลอย่างรุนแรง: การสูญเสียมวลจำนวนมากทำให้เกิดการสั่นสะเทือนสูง 1×
- ความไม่สมมาตรของไฮดรอลิก: รูปแบบ VPF ที่ผิดปกติ
- การดำเนินการทันที: จำเป็นต้องปิดระบบและเปลี่ยนใหม่
- ความเสียหายรอง: ชิ้นส่วนที่แตกหักอาจทำให้ตัวเรือนและซีลเสียหายได้
5. ข้อบกพร่องของดุมล้อและการติดตั้ง
- หลวมบนเพลา: ร่องลิ่มสึกหรอ การแทรกสอดที่ไม่เหมาะสม
- ฮับแตก: รอยแตกร้าวจากความเค้นในโครงสร้างดุมใบพัด
- ความเสียหายของคีย์เวย์: ร่องลิ่มสึกหรือสึกหรอทำให้เคลื่อนไหวได้
- ความหลวมของสกรูเซ็ต: ใบพัดสามารถเลื่อนตามแนวแกนหรือหมุนได้
6. ข้อบกพร่องทางเรขาคณิต
- นอกรอบ: การผลิตหรือความเสียหายที่ทำให้เกิดความผิดปกติ
- การบิดเบี้ยว: การบิดเบือนทางความร้อนหรือทางกล
- ระยะห่างใบพัดไม่เท่ากัน: การเปลี่ยนแปลงการผลิต
- ผล: ทำให้เกิดความไม่สมดุลและการเต้นของไฮดรอลิก
ลายเซ็นการสั่นสะเทือน
1× ส่วนประกอบที่ไม่สมดุล
- การกัดเซาะ: การสูญเสียวัสดุที่ไม่สมมาตร → เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป 1 เท่า
- การสร้างขึ้น: การสะสมแบบไม่สมมาตร → เพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป 1 เท่า
- ใบพัดหัก: เพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน 1 เท่า
- การแก้ไข: มักตอบสนองต่อ การปรับสมดุลของสนาม
ความถี่ผ่านของใบพัด
- ใบพัดที่เสียหาย: VPF สูงขึ้นด้วย แถบข้าง ที่ ±1×
- ใบพัดที่หายไป: รูปแบบ VPF ที่ผิดปกติ อาจเป็นฮาร์มอนิกย่อย
- ปัญหาการเคลียร์: เพิ่มแอมพลิจูด VPF
- จุดปฏิบัติการ: VPF แตกต่างกันไปตามอัตราการไหล
รูปแบบความหลวม
- ใบพัดหลวมทำให้เกิดหลาย ฮาร์โมนิกส์ (1×, 2×, 3×)
- การสั่นสะเทือนที่ไม่แน่นอนและไม่เกิดซ้ำ
- ไม่มั่นคง เฟส การวัด
- ป้องกันการทรงตัวที่มีประสิทธิภาพจนแน่น
วิธีการตรวจจับ
การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน
- ระดับโดยรวมมีแนวโน้ม
- แอมพลิจูด 1× สำหรับการติดตามความไม่สมดุล
- แอมพลิจูด VPF สำหรับสภาวะไฮดรอลิก/ใบพัด
- การวิเคราะห์แบนด์วิดท์กว้างสำหรับการเกิดโพรงอากาศ
- การตรวจสอบความถี่ความผิดพลาดของตลับลูกปืน
การทดสอบประสิทธิภาพ
- อัตราการไหล: ลดลงจากค่าพื้นฐานบ่งชี้การสึกหรอ
- แรงดันปล่อย: ความดันลดลงบ่งชี้ถึงความเสียหาย
- การใช้พลังงาน: การเปลี่ยนแปลงบ่งชี้ถึงการสูญเสียประสิทธิภาพ
- การทดสอบเส้นโค้งปั๊ม: เปรียบเทียบกับประสิทธิภาพการออกแบบ/พื้นฐาน
การตรวจสอบภาพ
- การตรวจสอบด้วยกล้องส่องผ่านช่องปลอกหุ้ม
- การตรวจสอบอย่างสมบูรณ์ในระหว่างการยกเครื่อง
- ถ่ายภาพเพื่อการบันทึกข้อมูลและแนวโน้ม
- วัดความหนาของใบพัด ตรวจหารอยแตกร้าว
- ประเมินความรุนแรงของการกัดเซาะ/การกัดกร่อน
การป้องกันและบรรเทาผลกระทบ
การเลือกใช้วัสดุ
- วัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อนสำหรับงานขัด (โลหะผสมแข็ง เซรามิก)
- โลหะผสมที่ทนทานต่อการกัดกร่อนสำหรับการใช้งานทางเคมี (316 SS, Hastelloy, ไททาเนียม)
- สารเคลือบป้องกัน (อีพอกซี, ซับยาง, เซรามิก)
- จับคู่วัสดุกับความรุนแรงของการใช้งาน
แนวทางปฏิบัติในการปฏิบัติงาน
- ดำเนินการใกล้จุดประสิทธิภาพสูงสุด (ลดความเครียดของไฮดรอลิกให้เหลือน้อยที่สุด)
- หลีกเลี่ยงโพรงอากาศด้วย NPSH ที่เพียงพอ
- ลดความเข้มข้นของของแข็งให้น้อยที่สุดเมื่อทำได้
- ควบคุมเคมีของไหล (pH, สารกัดกร่อน)
การซ่อมบำรุง
- การตรวจสอบใบพัดเป็นระยะระหว่างการหยุดทำงาน
- ทำความสะอาดสิ่งที่สะสมก่อนที่จะทำให้เกิดความไม่สมดุล
- ปรับสมดุลใหม่หลังการทำความสะอาดหรือซ่อมแซม
- เปลี่ยนใบพัดที่สึกหรอก่อนประสิทธิภาพจะรับไม่ได้
- อัตราการสึกหรอของเอกสารสำหรับการทำนายอายุการใช้งาน
ข้อบกพร่องของใบพัดเป็นปัญหาสำคัญด้านความน่าเชื่อถือในปั๊มและพัดลม ความเสียหายทางกลที่ก่อให้เกิดความไม่สมดุลและผลกระทบด้านไฮดรอลิก/อากาศพลศาสตร์ที่ทำให้เกิดสัญญาณความถี่ผ่านใบพัด ช่วยให้สามารถวินิจฉัยได้อย่างครอบคลุมผ่านการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน การทำความเข้าใจรูปแบบความล้มเหลวเฉพาะของใบพัดและการนำมาตรการตรวจสอบและป้องกันที่เหมาะสมมาใช้ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ในการใช้งานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง เช่น การสูบน้ำและการเคลื่อนย้ายอากาศ.