Hiểu về khuyết tật của cánh quạt
Lỗi cánh quạt là nhiều dạng hư hỏng, mài mòn và thoái hóa ảnh hưởng đến các tờ rô và bánh xe quạt — xói mòn lưỡi cánh, sự ăn mòn, nứt, tích tụ vật liệu, lưỡi cánh gẫy và hư hỏng trung tâm. Chúng gây hại gấp đôi vì chúng làm giảm cả cơ khí trạng thái của roto (tạo mất cân bằng and rung động) và thủy lực hoặc khí động hiệu suất (giảm hiệu quả, lưu lượng và cột áp). Kết quả là một chữ ký rung động có thể nhận ra: 1× tăng tốc độ chạy thành phần từ mất cân bằng, cùng với tăng tần số cánh quạt từ luồng bị làm rối loạn. Các tờ rô hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt — tốc độ đầu cao, chất lỏng ăn mòn hoặc mài mòn, và các điều kiện nhiệt độ cực đoan — vì vậy hiểu được các khuyết tật này và chữ ký của chúng là cần thiết để giữ cho máy bơm và quạt hoạt động đáng tin cậy. Chúng là một lớp con lớn hơn của lỗi bơm and lỗi quạt.
1. Xói mòn, Mài mòn và Ăn mòn
Xói mòn mài mòn
- Gây ra: các hạt rắn cuốn theo chất lỏng mài mòn các bề mặt của vạn.
- Mẫu: các cạnh dẫn và các vùng vận tốc cao mài mòn nhanh nhất.
- Tác dụng: mất mát vật liệu không đều tạo ra mất cân bằng và giảm hiệu suất.
- Tỷ lệ: tăng theo nồng độ hạt, độ cứng và vận tốc.
- Thường gặp trong: máy bơm bùn, máy bơm công nghiệp nặng và dịch vụ xử lý nước thải.
Xói mòn do xâm thực
- Cơ chế: bong bóng hơi nước sụp đổ dọc theo kim loại, tạo ra những xung áp lực cục bộ cực mạnh.
- Vẻ bề ngoài: bề mặt giống như bọt biển, có rãnh với vật liệu bị xúc đẩy đi.
- Địa điểm: các vùng áp suất thấp như cạnh hút vạn và các đầu.
- Đặc biệt: tiếng ồn sỏi của sự tạo bọt kèm theo sự xói mòn.
- Phòng ngừa: NPSH đủ và lựa chọn máy bơm chính xác — xác nhận biên độ hút bằng Máy tính NPSH.
Ăn mòn
- Tấn công hóa học: chất lỏng tấn công làm tan chảy vật liệu của cánh quạt.
- Ăn mòn điện hóa: các kim loại khác nhau tiếp xúc qua một chất điện li.
- Rỗ: các khoang cục bộ cũng hoạt động như những điểm tăng ứng suất.
- Làm mỏng chung: mất mát đồng đều của độ dày tường trên các bề mặt.
- Hiệp lực xói mòn-ăn mòn: hai cơ chế cùng nhau làm tăng tốc độ hư hại xa vượt quá bất kỳ cơ chế nào một mình.
2. Tích tụ Vật liệu
Không phải tất cả mất cân bằng đều do mất kim loại — thêm khối lượng cũng gây hại như vậy:
- Tạo thành cặn: các chất沉tích từ nước cứng hoặc các hóa chất quy trình.
- Bám bẩn sinh học: tảo, vi khuẩn, hoặc sinh vật trong hệ thống nước làm mát.
- Vật liệu quá trình: sản phẩm rắn hoặc polyme dính vào các cánh quạt.
- Tác dụng: các vết lắng đọng không đối xứng tạo ra mất cân bằng, làm hẹp các lối thông gió, và thay đổi đặc tính thủy lực.
- Triệu chứng: sự tăng chậm, dần dần của rung động 1×.
3. Các lỗi Cánh, Trục cơ sở và Hình học
Các vết nứt
- Nứt do mỏi: từ ứng suất tuần hoàn, thường là tại các điểm nối giữa cánh và bao ngoài.
- Vết nứt ăn mòn do ứng suất: sự kết hợp của ứng suất kéo và môi trường ăn mòn.
- Vết nứt nhiệt: từ chu kỳ nhiệt độ hoặc sốc nhiệt.
- Phát hiện: tần số qua cánh dải bên và một mô hình rung động dịch chuyển.
Cánh quạt bị hỏng
- Thất bại hoàn toàn: một cánh hoặc một phần của nó bị bong ra.
- Mất cân bằng nghiêm trọng: sự mất mát khối lượng đột ngột dẫn đến tăng rung động 1× lớn.
- Bất đối xứng thủy lực: một mẫu tần số vpassaging của cánh bất thường.
- Hành động ngay lập tức: tắt và thay thế — các mảnh vỡ có thể làm hư hỏng vỏ và các lót.
Lỗi Trục cơ sở, Gắn kết, và Hình học
- Lỏng trên trục: một khóa hao mòn hoặc lực xiết không đầy đủ, thường xuất hiện dưới dạng sự lỏng lẻo về mặt cơ học.
- Trục cơ sở nứt hoặc khóa bị hư hỏng: các vết nứt ứng suất và đục lỗ để cho phép bộ phận bơm dịch chuyển.
- Sai sót hình học: chạy không tròn từ sản xuất hoặc hư hỏng (một dạng sự lập dị), uốn cong, và khoảng cách cánh không đều — tất cả những điều này tạo ra mất cân bằng và xung động thủy lực.
4. Chữ ký dao động
1× Thành phần mất cân bằng
- Xói mòn hoặc tích tụ: sự thay đổi khối lượng không đối xứng tạo ra sự tăng 1× dần dần.
- Cánh bị gãy: một bước nhảy 1× đột ngột, lớn.
- Sửa lỗi: mất cân bằng liên quan đến khối lượng thường phản ứng tốt với cân bằng tại hiện trường.
Tần suất vượt cánh
- Cánh bị hư hỏng: VPF tăng cao kèm theo các dải biên (sideband) ở ±1×.
- Thiếu cánh: một mô hình VPF bất thường, đôi khi kèm theo sóng hài phụ.
- Các vấn đề về khoảng hở và điểm làm việc: Biên độ VPF tăng với khoảng hở chặt chẽ và thay đổi theo tốc độ dòng chảy — dòng chảy thấp kéo dài có thể kích hoạt tái tuần hoàn làm tăng thêm tiếng ồn thủy lực.
Mẫu lỏng lẻo
Một bánh xoay lỏng lẻo hoạt động khác biệt so với một điểm nặng đơn giản: nó tạo ra một chuỗi sóng hài (1×, 2×, 3×), tạo ra rung động không đều, không lặp lại, và làm mất ổn định pha chỉ số — điều này làm cho cân bằng hiệu quả trở nên không thể thực hiện cho đến khi lỏng lẻo được khắc phục.
5. Phương Pháp Phát Hiện
Phân tích rung động
- Theo dõi mức tổng thể, biên độ 1× cho mất cân bằng, và biên độ VPF cho trạng thái cánh quạt và thủy lực.
- Sử dụng phân tích dải rộng và bao để phát hiện sóc xáo và đang phát triển tần số lỗi ổ trục.
Kiểm tra hiệu suất
- Lưu lượng: sự giảm từ mức cơ sở cho biết mài mòn.
- Áp suất xả: áp lực giảm chỉ ra hư hại.
- Tiêu thụ điện năng: những thay đổi tiết lộ mất hiệu suất.
- Bài kiểm tra đường cong bơm: so sánh hiệu suất đo được với đường cong thiết kế hoặc cơ sở.
Kiểm tra trực quan
- Kiểm tra qua cổng vỏ giữa các kỳ dừng, và kiểm tra toàn bộ khi bảo trì.
- Chụp ảnh để lưu giữ và theo dõi, đo độ dày cánh, và xếp loại mức độ ăn mòn hoặc oxy hóa.
6. Phòng chống, Giảm thiểu và Sửa chữa Tại Chỗ
Lựa chọn vật liệu và thực hành hoạt động
- Chọn các vật liệu chịu ăn mòn (hợp kim cứng, gốm) cho công việc mài mòn và hợp kim chịu oxy hóa (316 SS, Hastelloy, titan) hoặc lớp phủ bảo vệ cho công việc hóa học.
- Chạy gần điểm hiệu suất tốt nhất để giảm thiểu ứng suất thủy lực, duy trì NPSH đầy đủ để tránh sóc xáo, và kiểm soát hóa học chất lỏng và tải chất rắn.
Bảo trì và Cân bằng lại
Kiểm tra bánh xoay trong các kỳ dừng, làm sạch tích tụ trước khi nó trở thành một điểm nặng sáng, và luôn cân bằng lại sau khi làm sạch hoặc sửa chữa. Trên các máy lắp ráp, cân bằng lại này được thực hiện tại chỗ thay vì trên máy cân bằng. Một bộ phân tích hai kênh di động như Balanset-1A đo biên độ 1× và pha, tính toán trọng lượng hiệu chỉnh, và xác minh kết quả so với mức cân bằng liên quan khi bánh xoay quay trong các ổ của nó ở tốc độ làm việc — lý tưởng khi ăn mòn hoặc bẩn đã làm cho bánh xoay máy bơm hoặc quạt mất cân bằng. Vì bánh quạt thường chỉ có các vị trí bu lông rời rạc để đặt trọng lượng, nên Máy tính hiệu chỉnh lưỡi dao giúp chuyển đổi hiệu chỉnh được tính toán thành khối lượng đặt tại các vị trí cánh cố định. Ghi chép tốc độ mài mòn trong các lần kiểm tra liên tiếp sau đó hỗ trợ dự đoán tuổi thọ và cho phép bạn thay thế một bộ lật cánh trước khi hiệu suất của nó trở nên không thể chấp nhận được.
