Розуміння дефектів робочого колеса

Пристрої

Портативний балансир та віброаналізатор Balanset-1A.

$2,358.31

Деталі

Датчик вібрації</trp-post-container

$107.47

Деталі

Оптичний датчик (лазерний тахометр)</trp-post-container

$148.07

Пристрої

Balanset-4</trp-post-container

$8,123.32

Деталі

Магнітна підставка Insize-60-kgf</trp-post-container

$54.93

Деталі

Світловідбиваюча стрічка</trp-post-container

$11.94

Пристрої

Динамічні ваги "Балансет-1А" OEM</trp-post-container

$2,071.73

Визначення: Що таке дефекти робочого колеса?

Дефекти робочого колеса пошкодження, знос або погіршення стану робочих коліс насосів та вентиляторів, включаючи ерозію лопатей, корозія, тріщини, накопичення матеріалу, зламані лопаті та пошкодження маточини. Ці дефекти впливають як на механічний баланс (створення дисбаланс і вібрація) та гідравлічні/аеродинамічні характеристики (зниження ефективності, потоку та тиску). Дефекти робочого колеса створюють характерні вібраційні ознаки, включаючи підвищену 1× вібрацію через дисбаланс та збільшення частота проходження лопатки амплітуда від гідравлічних збурень.

Робочі колеса працюють у суворих умовах — високих швидкостях, агресивних або абразивних рідинах, екстремальних температурах — що робить їх схильними до різних видів пошкоджень. Розуміння дефектів робочих коліс та їх діагностичних ознак є важливим для підтримки надійності насоса та вентилятора.

Поширені дефекти робочого колеса

1. Ерозія та знос

Абразивна ерозія

• Причина: Тверді частинки в поверхнях лопатей, що зношуються з рідиною
• Візерунок: Найбільше зношуються передні кромки та ділянки з високою швидкістю
• Ефект: Втрати матеріалу створюють дисбаланс, знижують ефективність
• Оцінка: Пропорційно концентрації частинок, твердості, швидкості
• Поширені в: Шламові насоси, гірничодобувне застосування, стічні води

Кавітаційна ерозія

• Механізм: Руйнування парових бульбашок, створюючи сильний локалізований тиск
• Зовнішній вигляд: Губкоподібна ямкова поверхня, матеріал видалено
• Місця розташування: Зони низького тиску (сторона всмоктування лопатей, наконечники)
• Відмінні: Кавітація шум супроводжує ерозію
• Профілактика: Адекватний NPSH, правильний вибір насоса

2. Корозія

• Хімічна атака: Агресивні рідини, що руйнують матеріал робочого колеса
• Гальванічна корозія: Різнорідні метали, що контактують з електролітом
• Піттинг: Локалізована корозія, що створює порожнини та підйомники напруги
• Загальне проріджування: Рівномірна втрата матеріалу по всій поверхні
• У поєднанні з ерозією: Синергія ерозії та корозії прискорює пошкодження

3. Накопичення матеріалу

• Формування луски: Мінеральні відкладення від жорсткої води або хімічних речовин
• Біологічне обростання: Водорості, бактерії, молюски в системах охолодження
• Матеріал процесу: Затверділий продукт або полімери, що прилипають до поверхонь
• Ефект: Створює дисбаланс, зменшує протоки, змінює гідравліку
• Симптом: Поступове збільшення 1× вібрації

4. Пошкодження лопатей

Тріщини

• Тріщини від втоми: Від циклічного напруження, зазвичай на з'єднаннях лопаті з кожухом
• Корозія під напруженням: Поєднане напруження та корозійне середовище
• Термічні тріщини: Від температурних циклів або теплового шоку
• Виявлення: Бічні смуги VPF, зміна картини вібрації

Зламані лопаті

• Повний провал: Лопатка або її частина відламалася
• Сильний дисбаланс: Велика втрата маси створює високу вібрацію 1×
• Гідравлічна асиметрія: Аномальний патерн VPF
• Негайні дії: Потрібне вимкнення та заміна
• Вторинні пошкодження: Уламки можуть пошкодити корпус, ущільнення

5. Дефекти маточини та кріплення

• Вільний на валу: Зношена шпонкова канавка, недостатнє натягування
• Тріснутий хаб: Тріщини від напруги в конструкції маточини робочого колеса
• Пошкодження шпонкової канавки: Зношена або прорвана шпонкова канавка, що дозволяє рух
• Ослаблення гвинта кріплення: Робоче колесо, здатне зміщуватися осьово або обертально

6. Геометричні дефекти

• Некругле: Виробництво або пошкодження, що спричиняють ексцентриситет
• Деформація: Термічна або механічна деформація
• Нерівномірна відстань між лопатями: Варіація виробництва
• Ефект: Всі вони створюють дисбаланс та гідравлічні пульсації

Вібраційні сигнатури

1× Компонент дисбалансу

• Ерозія: Асиметричні втрати матеріалу → поступове збільшення в 1×
• Нарощування: Асиметричні депозити → поступове збільшення в 1 раз
• Зламаний лопатевий щиток: Раптове значне збільшення в 1 раз
• Виправлення: Часто реагують на балансування поля

Частота проходження лопаті

• Пошкоджені лопаті: Підвищений показник ВПФ з бічні смуги при ±1×
• Відсутня лопатка: Аномальна картина VPF, можливі субгармоніки
• Проблеми з оформленням: Збільшена амплітуда ВПФ
• Робоча точка: VPF змінюється залежно від швидкості потоку

Візерунок вільності

• Вільне робоче колесо створює множинні гармоніки (1×, 2×, 3×)
• Нестабільна, неповторювана вібрація
• Нестабільний фаза вимірювання
• Запобігає ефективному балансуванню, доки не буде затягнуто

Методи виявлення

Аналіз вібрації

• Загальний рівень трендів
• 1× амплітуда для відстеження дисбалансу
• Амплітуда VPF для гідравлічного/лопатевого стану
• Широкосмуговий аналіз на кавітацію
• Моніторинг частоти несправностей підшипників

Тестування продуктивності

• Швидкість потоку: Зниження від базового рівня вказує на знос
• Тиск нагнітання: Знижений тиск свідчить про пошкодження
• Споживання енергії: Зміни свідчать про втрату ефективності
• Випробування кривої насоса: Порівняйте з проектними/базовими характеристиками

Візуальний огляд

• Огляд бороскопом через отвори обсадної колони
• Повна перевірка під час капітального ремонту
• Фотографія для документації та відображення трендів
• Виміряйте товщину лопаті, перевірте наявність тріщин
• Оцінка ступеня ерозії/корозії

Профілактика та пом'якшення наслідків

Вибір матеріалу

• Ерозійностійкі матеріали для абразивного використання (тверді сплави, кераміка)
• Корозійностійкі сплави для хімічної експлуатації (нержавіюча сталь 316, хастеллой, титан)
• Захисні покриття (епоксидні, гумові, керамічні)
• Підберіть матеріал відповідно до ступеня складності застосування

Операційні практики

• Працюйте поблизу точки максимальної ефективності (мінімізуйте гідравлічні напруження)
• Уникайте кавітації завдяки достатній NPSH
• Мінімізуйте концентрацію твердих речовин, коли це можливо
• Контрольний хімічний склад рідини (pH, агресивні речовини)

Технічне обслуговування

• Періодична перевірка робочого колеса під час простоїв
• Очистіть відкладення, перш ніж вони спричинять дисбаланс
• Відновлення балансу після чищення або ремонту
• Замініть зношені робочі колеса, перш ніж продуктивність стане неприйнятною
• Документуйте коефіцієнти зносу для прогнозування терміну служби

Дефекти робочого колеса становлять значну проблему надійності насосів і вентиляторів. Поєднання механічних пошкоджень, що створюють дисбаланс, та гідравлічних/аеродинамічних ефектів, що створюють частотні характеристики проходження лопатей, дозволяє проводити комплексну діагностику за допомогою аналізу вібрації. Розуміння характерних для робочого колеса режимів відмови та впровадження відповідних заходів моніторингу та профілактики оптимізує надійність обладнання у вимогливих системах насосного та повітряного транспортування.

---

← Назад до головного індексу