水中垂直タービンポンプ 運用中は、予測メンテナンスとトラブルシューティングを支援するために、ローカル圧力計測器を使用することをお勧めします。

ポンプの動作点

ポンプは、指定された設計流量と差圧/ヘッドを達成して作動するように設計されています。最高効率点 (BEP) の 10% ～ 15% の範囲内で作動すると、不均衡な内部力に関連する振動が最小限に抑えられます。BEP からの偏差率は BEP 流量で測定されることに注意してください。ポンプが BEP から離れた位置で作動するほど、信頼性は低くなります。

ポンプ曲線は、問題がない場合の機器の動作であり、良好な性能のポンプの動作点は、吸入圧力と吐出圧力または流量によって予測できます。機器が故障した場合、ポンプの何が問題なのかを判断するには、上記の3つのパラメータすべてを知る必要があります。ただし、上記の値を測定しないと、水中ポンプに問題があるかどうかを判断することは困難です。 縦型タービンポンプしたがって、流量計と吸入圧力計および吐出圧力計を設置することが重要です。

流量と差圧/ヘッドがわかったら、グラフにプロットします。プロットされたポイントは、おそらくポンプ曲線に近いでしょう。そうであれば、機器が BEP からどのくらい離れて動作しているかをすぐに判断できます。この点がポンプ曲線より下にある場合、ポンプが設計どおりに動作しておらず、何らかの内部損傷がある可能性があると判断できます。

ポンプが常に BEP の左側で動作している場合は、ポンプが大きすぎると考えられるため、インペラを切断することが解決策として考えられます。

水中垂直タービンポンプが BEP の右側で動作することがよくある場合、サイズが小さすぎると考えられます。考えられる解決策としては、インペラの直径を大きくする、ポンプ速度を上げる、排出バルブを絞る、またはより高い流量を生成するように設計されたポンプに交換するなどがあります。ポンプを BEP の近くで動作させることは、高い信頼性を確保するための最良の方法の 1 つです。

正味吸引ヘッド

正味正吸引ヘッド (NPSH) は、流体が液体のままである傾向の尺度です。NPSH がゼロの場合、液体は蒸気圧または沸点にあります。遠心ポンプの正味正吸引ヘッド必要 (NPSHr) 曲線は、インペラの吸引穴の低圧点を通過するときに液体が蒸発するのを防ぐために必要な吸引ヘッドを定義します。

キャビテーションを防止するには、利用可能な正味正味吸引ヘッド (NPSHHa) が NPSHr 以上である必要があります。キャビテーションとは、インペラ吸引口の低圧領域で気泡が形成され、高圧領域で激しく崩壊して材料の剥離やポンプの振動を引き起こし、通常の寿命サイクルのごく一部でベアリングやメカニカルシールの故障につながる可能性がある現象です。流量が高い場合、水中垂直タービンポンプの曲線上の NPSHr 値は指数関数的に増加します。

吸引圧力ゲージは、NPSHa を測定する最も実用的かつ正確な方法です。NPSHa が低い理由はさまざまですが、最も一般的な原因は、吸引ラインの詰まり、吸引バルブの半閉鎖、吸引フィルターの詰まりです。また、ポンプを BEP の右側で稼働させると、ポンプの NPSHr が増加します。吸引圧力ゲージを設置すると、ユーザーが問題を特定しやすくなります。

吸引フィルター

多くのポンプでは、異物が侵入してインペラや渦巻きに損傷を与えるのを防ぐために、吸引フィルターを使用しています。問題は、時間が経つとフィルターが詰まってしまうことです。詰まると、フィルター全体の圧力降下が大きくなり、NPSHA が低下します。2 つ目の吸引圧力ゲージをフィルターの上流に設置して、ポンプの吸引圧力ゲージと比較することで、フィルターが詰まっているかどうかを判断できます。2 つのゲージの値が一致しない場合は、フィルターが詰まっていることは明らかです。

シールサポート圧力監視

メカニカル シールが常に根本原因であるとは限りませんが、水中垂直タービン ポンプの最も一般的な故障点であると広く考えられています。API シール サポート パイピング プログラムは、適切な潤滑、温度、圧力、および/または化学的適合性を維持するために使用されます。パイピング プログラムの維持は、信頼性を最大限に高めるために不可欠です。したがって、シール サポート システムの計装には細心の注意を払う必要があります。外部フラッシング、蒸気クエンチ、シール ポット、循環システム、ガス パネルにはすべて圧力計を装備する必要があります。

まとめ

調査によると、遠心ポンプの 30% 未満に吸引圧力計が装備されています。ただし、データを適切に観察して使用しなければ、どんなに多くの計器を使用しても機器の故障を防ぐことはできません。新規プロジェクトでも改修プロジェクトでも、重要な機器のトラブルシューティングと予測メンテナンスを適切に実行できるように、適切な現場計器の設置を検討する必要があります。