Hiểu về lỗi máy bơm
Định nghĩa: Lỗi máy bơm là gì?
Lỗi bơm là các lỗi và hư hỏng trong máy bơm ly tâm, máy bơm dịch chuyển tích cực và các thiết bị bơm khác, bao gồm các vấn đề về cơ học (hỏng ổ trục, vấn đề về trục, rò rỉ phớt), vấn đề về thủy lực (sự tạo bọt, tuần hoàn, hư hỏng cánh quạt) và các vấn đề về hiệu suất (giảm lưu lượng, mất hiệu quả). Những khiếm khuyết này tạo ra đặc điểm rung động các dấu hiệu bao gồm các thành phần tần số cánh quạt đi qua, rung động băng thông rộng ngẫu nhiên từ hiện tượng sủi bọt và xung động tần số thấp tăng cao từ sự bất ổn thủy lực.
Bơm là thành phần quan trọng trong hầu hết mọi quy trình công nghiệp, và sự cố của chúng có thể gây ra ngừng sản xuất, rò rỉ môi trường và nguy cơ mất an toàn. Việc hiểu rõ các dạng hư hỏng cụ thể của bơm và các kỹ thuật chẩn đoán cho phép theo dõi tình trạng hiệu quả và bảo trì dự đoán.
Các loại lỗi của máy bơm
1. Lỗi cơ học (thường gặp ở thiết bị quay)
- Hỏng vòng bi: Lỗi bơm phổ biến nhất (~30-40%)
- Cánh quạt mất cân bằng: Do xói mòn, tích tụ hoặc cánh quạt bị mất
- Sự không thẳng hàng: Khớp nối bơm-bộ truyền động không thẳng hàng
- Các vấn đề về trục: Trục cong, vết nứt, mặc
- Độ lỏng cơ học: Vòng bi mòn, cánh quạt lỏng lẻo
2. Lỗi thủy lực (Cụ thể của máy bơm)
Hiện tượng sủi bọt
- Sự hình thành và sụp đổ của bong bóng hơi trong chất lỏng
- Rung động băng thông rộng tần số cao ngẫu nhiên
- Xói mòn và rỗ vật liệu
- Sự cố thủy lực phổ biến và phá hoại nhất
Tuần hoàn
- Sự bất ổn dòng chảy ở điều kiện ngoài thiết kế
- Xung tần số thấp (0,2-0,8 lần tốc độ chạy)
- Phổ biến ở lưu lượng thấp
- Có thể gây ra sự cố cơ học
Mất cân bằng thủy lực
- Dòng chảy không đối xứng qua cánh quạt
- Tạo ra độ rung 1× từ lực thủy lực
- Cao rung động trục thành phần
3. Mài mòn và xói mòn
- Mài mòn cánh quạt: Đầu cánh quạt, vỏ bọc, trục bị mòn
- Khoảng cách giữa nhẫn đeo và nhẫn đeo: Tăng khoảng cách từ sự mài mòn
- Vỏ bọc bị mòn: Bề mặt xoắn ốc hoặc bộ khuếch tán bị xói mòn
- Tác dụng: Giảm hiệu quả, tăng độ rung, giảm hiệu suất
4. Lỗi phớt
- Rò rỉ phớt cơ khí: Mặt nạ bị mòn, vòng chữ O bị hỏng, vấn đề về lò xo
- Rò rỉ bao bì: Bao bì bị mòn hoặc điều chỉnh không đúng cách
- Hậu quả: Sản phẩm bị mất, nhiễm bẩn, hư hỏng ổ trục
- Hiệu ứng rung: Các vấn đề về phớt có thể tạo ra rung động do ma sát
Chữ ký rung động
Tần số chuyển động cánh quạt (VPF)
Tần số chính cụ thể của máy bơm:
- Tính toán: VPF = Số cánh quạt × Vòng/phút / 60
- Bình thường: Đỉnh VPF hiện diện, biên độ vừa phải
- VPF tăng cao: Chỉ ra các vấn đề về thủy lực, hư hỏng cánh quạt hoặc các vấn đề về khoảng cách
- Sóng hài: 2×VPF, 3×VPF có trong một số thiết kế
Dấu hiệu của hiện tượng sủi bọt
- Băng thông rộng ngẫu nhiên: Tiếng ồn tần số cao trên phổ rộng (500-20.000 Hz)
- Bốc đồng: Những đột biến sắc nét trong dạng sóng thời gian từ sự sụp đổ của bong bóng
- Biến: Biên độ dao động thất thường
- Có thể nghe được: Âm thanh đặc trưng của sỏi hoặc bỏng ngô
Tuần hoàn
- Không đồng bộ: 0,2-0,8 lần xung nhịp tốc độ chạy
- Tần số thấp: Thông thường là 2-15 Hz
- Không ổn định: Tần số có thể thay đổi tùy theo điều kiện dòng chảy
- Biên độ cao: Có thể rung động gấp nhiều lần bình thường 1×
Sự cố cánh quạt
- Mất cân bằng: 1× rung động từ sự xói mòn, tích tụ, cánh quạt bị hỏng
- Cánh quạt rời: Nhiều sóng hài, rung động thất thường
- Cánh quạt bị hư hỏng: Tăng biên độ VPF, dải bên
Các chế độ hỏng bơm phổ biến
Hỏng vòng bi (~30-40%)
- Cơ chế tương tự như các thiết bị quay khác
- Bị trầm trọng hơn do tải trọng đẩy, rung động, ô nhiễm
- Phát hiện thông qua tần số lỗi ổ trục
Lỗi phớt (~20-30%)
- Mặt phớt cơ khí bị mài mòn
- Vòng đệm hoặc miếng đệm bị hư hỏng
- Rò rỉ, nhiễm bẩn có thể nhìn thấy
- Có thể dẫn đến hỏng ổ trục do nhiễm bẩn
Hư hỏng do bọt khí (~15-25%)
- Xói mòn vật liệu cánh quạt
- Rỗ và hư hỏng bề mặt
- Giảm hiệu suất tiến triển
- Có thể ngăn ngừa bằng cách thiết kế hệ thống phù hợp
Hư hỏng cánh quạt (~10-20%)
- Xói mòn, ăn mòn, hư hỏng do vật lạ
- Cánh quạt bị gãy hoặc nứt
- Mài mòn từ chất lỏng mài mòn
- Sự tích tụ hoặc bám bẩn
Phương pháp phát hiện
Phân tích rung động
- Mức độ chung và xu hướng
- Phân tích FFT để nhận dạng tần số
- Giám sát biên độ VPF
- Phát hiện hiện tượng sủi bọt thông qua phân tích băng thông rộng
- Rung trục cho các vấn đề về lực đẩy/thủy lực
Giám sát hiệu suất
- Lưu lượng: Lưu lượng giảm cho thấy sự hao mòn hoặc tắc nghẽn
- Áp suất xả: Áp suất giảm cho thấy cánh quạt bị mòn
- Tiêu thụ điện năng: Những thay đổi cho thấy sự mất hiệu quả
- Đường cong bơm: So sánh đường cong thực tế với đường cong thiết kế
Thông số quy trình
- Áp suất hút: NPSH không đủ gây ra hiện tượng rỗ khí
- Nhiệt độ: Quá nhiệt cho thấy vấn đề về ổ trục hoặc phớt
- Tiếng ồn: Có thể nghe thấy hiện tượng sủi bọt, tuần hoàn
- Sự rò rỉ: Có thể nhìn thấy lỗi ở phớt hoặc miếng đệm
Chiến lược phòng ngừa
Lựa chọn và định cỡ phù hợp
- Chọn máy bơm cho điều kiện vận hành thực tế
- Đảm bảo biên độ NPSH đầy đủ
- Tránh vận hành xa điểm hiệu suất tốt nhất (BEP)
- Xem xét các đặc tính của chất lỏng trong quá trình (mài mòn, ăn mòn, nhiệt độ)
Cài đặt
- Precision sự liên kết cho tài xế
- Hỗ trợ đường ống thích hợp (loại bỏ biến dạng đường ống)
- Thiết kế đường ống hút phù hợp
- Xác minh không chân mềm điều kiện
Hoạt động
- Hoạt động gần BEP (±20% lưu lượng thiết kế)
- Tránh cắt hoa tàn hoặc để hoa khô
- Duy trì áp suất hút thích hợp
- Kiểm soát nhiệt độ trong giới hạn thiết kế
- Thực hiện tuần hoàn lưu lượng tối thiểu nếu cần
BẢO TRÌ
- Bôi trơn ổ trục theo lịch trình
- Bảo trì hệ thống xả phớt
- Giám sát và xu hướng rung động
- Kiểm tra hiệu suất định kỳ
- Kiểm tra khe hở vòng bi trong quá trình đại tu
Lỗi bơm bao gồm cả các vấn đề cơ khí quay tiêu chuẩn và các vấn đề thủy lực đặc thù của bơm. Việc hiểu rõ mối tương tác giữa tình trạng cơ học, hiệu suất thủy lực và điều kiện vận hành, kết hợp với việc giám sát toàn diện bằng phân tích độ rung và các thông số hiệu suất, cho phép quản lý hiệu quả độ tin cậy của bơm và ngăn ngừa các sự cố tốn kém cũng như gián đoạn sản xuất.
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 