10 causes possibles d'un arbre cassé pour une pompe à turbine verticale à puits profond
1. Fuyez le BEP :
Le fonctionnement en dehors de la zone BEP est la cause la plus courante de défaillance de l'arbre de pompe. Un fonctionnement éloigné du BEP peut produire des forces radiales excessives. La déflexion de l'arbre due aux forces radiales crée des forces de flexion, qui se produiront deux fois par rotation de l'arbre de la pompe. Cette flexion peut produire une fatigue par traction et flexion de l’arbre. La plupart des arbres de pompe peuvent gérer un grand nombre de cycles si l’ampleur de la déflexion est suffisamment faible.
2. Arbre de pompe plié :
Le problème de l’axe courbé suit la même logique que l’axe dévié décrit ci-dessus. Achetez des pompes et des arbres de rechange auprès de fabricants répondant à des normes/spécifications élevées. La plupart des tolérances sur les arbres de pompe sont comprises entre 0.001 et 0.002 pouce.
3. Roue ou rotor déséquilibré :
Une roue déséquilibrée produira un « barattage de l’arbre » lors du fonctionnement. L'effet est le même que celui de la flexion et/ou de la déviation de l'arbre, et l'arbre de la pompe de pompe à turbine verticale pour puits profonds répondra aux exigences même si la pompe est arrêtée pour inspection. On peut dire que l’équilibrage de la roue est aussi important pour les pompes à basse vitesse que pour les pompes à grande vitesse.
4. Propriétés du fluide :
Les questions sur les propriétés des fluides impliquent souvent de concevoir une pompe pour un fluide à faible viscosité mais pour résister à un fluide à viscosité plus élevée. Un exemple simple serait une pompe sélectionnée pour pomper du fioul n° 4 à 35 °C, puis utilisée pour pomper du fioul à 0 °C (la différence approximative est de 235 Cst). Une augmentation de la densité du liquide pompé peut entraîner des problèmes similaires.
Notez également que la corrosion peut réduire considérablement la résistance à la fatigue du matériau de l’arbre de la pompe.
5. Fonctionnement à vitesse variable :
Le couple et la vitesse sont inversement proportionnels. À mesure que la pompe ralentit, le couple de l’arbre de la pompe augmente. Par exemple, une pompe de 100 ch nécessite deux fois plus de couple à 875 tr/min qu'une pompe de 100 ch à 1,750 100 tr/min. En plus de la limite maximale de puissance de freinage (BHP) pour l'ensemble de l'arbre, l'utilisateur doit également vérifier la limite admissible de BHP par changement de XNUMX tr/min dans l'application de la pompe.
6. Mauvaise utilisation : ignorer les directives du fabricant entraînera des problèmes sur l'arbre de la pompe.
De nombreux arbres de pompe ont des facteurs de déclassement si la pompe est entraînée par un moteur plutôt que par un moteur électrique ou une turbine à vapeur en raison du couple intermittent ou continu.
Si la pompe à turbine verticale pour puits profonds n'est pas entraîné directement via un accouplement, par ex. entraînement par courroie/poulie, chaîne/pignon, l'arbre de la pompe peut être considérablement déclassé.
De nombreuses pompes auto-amorçantes sont conçues pour être entraînées par courroie et présentent donc peu des problèmes ci-dessus. Cependant, profondément pompe à turbine verticale fabriqués conformément aux spécifications ANSI B73.1 ne sont pas conçus pour être entraînés par courroie. Lorsque l’entraînement par courroie est utilisé, la puissance maximale autorisée sera considérablement réduite.
7. Désalignement :
Le moindre désalignement entre la pompe et l’équipement d’entraînement peut provoquer des moments de flexion. Généralement, ce problème se manifeste par une défaillance des roulements avant la rupture de l'arbre de la pompe.
8. Vibrations :
Les vibrations causées par des problèmes autres que le désalignement et le déséquilibre (par exemple, cavitation, fréquence des pales qui passent, etc.) peuvent provoquer des contraintes sur l'arbre de la pompe.
9. Installation incorrecte des composants :
Par exemple, si la turbine et l'accouplement ne sont pas installés correctement sur l'arbre, un ajustement incorrect peut provoquer un fluage. L'usure rampante peut entraîner une rupture par fatigue.
10. Vitesse inappropriée :
La vitesse maximale de la pompe est basée sur l'inertie de la roue et la limite de vitesse (périphérique) de l'entraînement par courroie. De plus, outre la question de l'augmentation du couple, il existe également des considérations liées au fonctionnement à basse vitesse, telles que : la perte de l'effet d'amortissement du fluide (effet Lomakin).