Presque tous les facteurs qui entrent en jeu dans la durée de vie fiable d'une pompe dépendent de l'utilisateur final, en particulier la manière dont la pompe est utilisée et entretenue. Quels facteurs l’utilisateur final peut-il contrôler pour prolonger la durée de vie de la pompe ? Les 13 facteurs remarquables suivants sont des considérations importantes pour prolonger la durée de vie de la pompe.

1. Forces radiales

Les statistiques de l'industrie montrent que la principale cause des temps d'arrêt imprévus des pompes centrifuges est la défaillance des roulements et/ou des garnitures mécaniques. Les roulements et les joints sont les « canaris dans la mine de charbon » : ils sont des indicateurs précoces de l'état de la pompe et un précurseur d'une défaillance du système de pompage. Quiconque a travaillé dans l'industrie des pompes pendant un certain temps sait probablement que la première bonne pratique consiste à faire fonctionner la pompe au point de meilleur rendement (BEP) ou à proximité. Au BEP, la pompe est conçue pour résister à des forces radiales minimales. Lors d'un fonctionnement éloigné du BEP, le vecteur de force résultant de toutes les forces radiales forme un angle de 90° par rapport au rotor et tente de dévier et de plier l'arbre de la pompe. Les forces radiales élevées et la déflexion de l'arbre qui en résulte nuisent aux garnitures mécaniques et contribuent à réduire la durée de vie des roulements. Si les forces radiales sont suffisamment importantes, elles peuvent provoquer une déviation ou une courbure de l’arbre. Si vous arrêtez la pompe et mesurez le faux-rond de l'arbre, vous ne trouverez rien d'anormal car il s'agit d'une condition dynamique et non statique. Un arbre courbé fonctionnant à 3,600 7,200 tr/min fléchira deux fois par tour, il se pliera donc en réalité XNUMX XNUMX fois par minute. Cette déviation de cycle élevée rend difficile pour les faces du joint de maintenir le contact et de maintenir la couche de fluide (film) nécessaire au bon fonctionnement du joint.

2. Contamination des lubrifiants

Pour les roulements à billes, plus de 85 % des défaillances sont causées par une contamination, qui peut être de la poussière, des corps étrangers ou de l'eau. Seulement 250 parties par million (ppm) d’eau peuvent réduire la durée de vie des roulements d’un facteur quatre. La durée de vie du lubrifiant est essentielle.

3. Pression d'aspiration

D'autres facteurs clés qui affectent la durée de vie des roulements comprennent la pression d'aspiration, l'alignement des entraînements et, dans une certaine mesure, la contrainte des tuyaux. Pour les pompes de procédé en porte-à-faux horizontales à un étage ANSI B 73.1, la force axiale générée sur le rotor est dirigée vers l'orifice d'aspiration. Ainsi, dans une certaine mesure et dans certaines limites, la pression d'aspiration de réaction réduira réellement la force axiale, réduisant ainsi les charges sur les paliers de butée. et prolonger la durée de vie depompes à turbine verticales pour puits profonds.

4. Alignement des pilotes

Un mauvais alignement de la pompe et de l'entraînement peut surcharger le roulement radial. La durée de vie du roulement radial est liée de manière exponentielle au degré de désalignement. Par exemple, avec un petit désalignement (désalignement) de seulement 0.060 pouce, l'utilisateur final peut rencontrer des problèmes de roulement ou d'accouplement après trois à cinq mois de fonctionnement. Toutefois, si le désalignement est de 0.001 pouce, la même pompe peut fonctionner pendant plus de 90 mois.

5. Contrainte de tuyau

La contrainte sur les tuyaux est causée par un mauvais alignement des tuyaux d'aspiration et/ou de refoulement avec les brides de la pompe. Même dans une conception de pompe robuste, la contrainte des tuyaux peut facilement transférer ces contraintes potentiellement élevées aux roulements et aux ajustements de leur boîtier de roulement correspondant. Les forces (déformation) peuvent provoquer un désarrondi de l'ajustement du roulement et/ou un désalignement avec d'autres roulements, ce qui fait que les axes centraux se trouvent sur des plans différents.

6. Propriétés du fluide

Les propriétés des fluides telles que le pH, la viscosité et la densité sont des facteurs critiques. Si le fluide est acide ou corrosif, les parties traversantes d'un pompe à turbine verticale pour puits profonds tels que le corps de la pompe et la turbine doivent être résistants à la corrosion. La teneur en matières solides du fluide ainsi que sa taille, sa forme et son abrasivité sont autant de facteurs.

7. Fréquence d'utilisation

La fréquence d'utilisation est un autre facteur important : à quelle fréquence la pompe démarre-t-elle au cours d'une période de temps donnée ? J'ai personnellement été témoin de pompes qui démarrent et s'arrêtent toutes les quelques secondes. Le taux d’usure de ces pompes est beaucoup plus élevé que lorsque la pompe fonctionne en continu dans les mêmes conditions. Dans ce cas, la conception du système doit être modifiée.

8. Marge nette positive de la tête d’aspiration

Plus la marge entre la hauteur d'aspiration nette positive disponible (NPSHA ou NPSH) et la hauteur d'aspiration nette positive requise (NPSHR ou NPSH requis) est grande, moins il est probable qu'un puits profond soit creusé. pompe à turbine verticale va caviter. La cavitation endommage la roue de la pompe et les vibrations qui en résultent peuvent affecter la durée de vie des joints et des roulements.

9. Vitesse de la pompe

La vitesse à laquelle la pompe fonctionne est un autre facteur critique. Par exemple, une pompe fonctionnant à 3,550 1,750 tr/min s’usera quatre à huit fois plus vite qu’une pompe fonctionnant à XNUMX XNUMX tr/min.

10. Équilibre de la turbine

Les roues déséquilibrées des pompes en porte-à-faux ou certaines conceptions verticales peuvent provoquer une oscillation de l'arbre, une condition qui dévie l'arbre, un peu comme les forces radiales lorsque la pompe s'éloigne du BEP. Une déviation radiale et une oscillation de l’arbre peuvent se produire simultanément.

11. Disposition des canalisations et débit d'entrée

Une autre considération importante pour prolonger la durée de vie de la pompe est la manière dont la tuyauterie est disposée, c'est-à-dire la manière dont le fluide est « chargé » dans la pompe. Par exemple, un coude sur le plan vertical du côté aspiration de la pompe aura moins d'effets néfastes qu'un coude horizontal - la charge hydraulique de la roue est plus uniforme et donc les roulements sont chargés plus uniformément.

12. Température de fonctionnement de la pompe

La température de fonctionnement de la pompe, qu'elle soit chaude ou froide, et en particulier le taux de changement de température, peut avoir un impact important sur la durée de vie et la fiabilité d'une pompe à turbine verticale pour puits profonds. La température de fonctionnement de la pompe est très importante et la pompe doit être conçue pour répondre à la température de fonctionnement. Mais le plus important est le taux de changement de température.

13. Pénétrations du corps de pompe

Bien que cela ne soit pas souvent pris en compte, la raison pour laquelle les pénétrations du corps de pompe sont une option plutôt qu'une norme pour les pompes ANSI est que le nombre de pénétrations du corps de pompe aura un certain impact sur la durée de vie de la pompe, car ces emplacements sont les principaux emplacements de corrosion et gradients de contrainte (monte). De nombreux utilisateurs finaux souhaitent que le boîtier soit percé et taraudé pour les ports de vidange, d'échappement et d'instrumentation. Chaque fois qu'un trou est percé et taraudé sur la coque, un gradient de contrainte est laissé dans le matériau, qui devient la source de fissures de contrainte et le point de départ de la corrosion.

Ce qui précède est uniquement à titre de référence pour l'utilisateur. Pour des questions spécifiques, veuillez contacter CREDO PUMP.