13 skupnih dejavnikov, ki vplivajo na življenjsko dobo navpične turbinske črpalke globokega vodnjaka
Skoraj vsi dejavniki, ki vplivajo na zanesljivo pričakovano življenjsko dobo črpalke, so odvisni od končnega uporabnika, še posebej, kako se črpalka upravlja in vzdržuje. Katere dejavnike lahko nadzoruje končni uporabnik, da podaljša življenjsko dobo črpalke? Naslednjih 13 omembe vrednih dejavnikov je pomembnih dejavnikov za podaljšanje življenjske dobe črpalke.
1. Radialne sile
Statistični podatki industrije kažejo, da je največji vzrok za nenačrtovane izpade centrifugalnih črpalk okvara ležaja in/ali mehanskega tesnila. Ležaji in tesnila so "kanarčki v premogovniku" - so zgodnji pokazatelji zdravja črpalke in predhodnik okvare v črpalnem sistemu. Vsakdo, ki je že dlje delal v industriji črpalk, verjetno ve, da je prva najboljša praksa delovanje črpalke na ali blizu točke najboljše učinkovitosti (BEP). Pri BEP je črpalka zasnovana tako, da prenese minimalne radialne sile. Pri delovanju stran od BEP je rezultantni vektor vseh radialnih sil pod kotom 90° glede na rotor in poskuša odkloniti in upogniti gred črpalke. Visoke radialne sile in posledična deformacija gredi so uničevalci mehanskih tesnil in prispevajo k skrajšani življenjski dobi ležaja. Če so radialne sile dovolj velike, lahko povzročijo odklon ali upogib gredi. Če ustavite črpalko in izmerite odmik gredi, ne boste ugotovili nič narobe, ker je to dinamično stanje, ne statično. Upognjena gred, ki teče pri 3,600 obratih na minuto, se bo upognila dvakrat na obrat, tako da se bo dejansko upognila 7,200-krat na minuto. Zaradi visokega cikličnega upogiba je tesnilnim površinam težko vzdrževati stik in vzdrževati tekoči sloj (film), ki je potreben za pravilno delovanje tesnila.
2. Kontaminacija maziva
Pri krogličnih ležajih je več kot 85 % okvar ležajev posledica kontaminacije, ki je lahko prah in tujki ali voda. Samo 250 delcev na milijon (ppm) vode lahko zmanjša življenjsko dobo ležaja za faktor štiri. Življenjska doba maziva je kritična.
3. Sesalni tlak
Drugi ključni dejavniki, ki vplivajo na življenjsko dobo ležaja, vključujejo sesalni tlak, poravnavo gonilnika in do neke mere obremenitev cevi. Pri enostopenjskih vodoravnih previsnih procesnih črpalkah ANSI B 73.1 je aksialna sila, ki nastane na rotorju, usmerjena proti sesalni odprtini, tako da bo do neke mere in v določenih mejah reakcijski sesalni tlak dejansko zmanjšal aksialno silo in s tem zmanjšal obremenitve potisnega ležaja in podaljšanje življenjske dobevertikalne turbinske črpalke za globoke vrtine.
4. Poravnava gonilnika
Neusklajenost črpalke in pogona lahko preobremeni radialni ležaj. Življenjska doba radialnega ležaja je eksponentno povezana s stopnjo neusklajenosti. Na primer, pri majhni neusklajenosti (neusklajenosti) le 0.060 palca lahko končni uporabnik po treh do petih mesecih delovanja naleti na težave z ležaji ali sklopko. Če pa je neusklajenost 0.001 palca, lahko ista črpalka deluje več kot 90 mesecev.
5. Raztezanje cevi
Napetost cevi je posledica neusklajenosti sesalne in/ali tlačne cevi s prirobnicami črpalke. Tudi pri robustni zasnovi črpalke lahko obremenitev cevi zlahka prenese te potencialno visoke napetosti na ležaje in njihova ustrezna prileganja ohišja ležajev. Sile (deformacije) lahko povzročijo, da je prileganje ležaja neokroglo in/ali neporavnano z drugimi ležaji, zaradi česar so središčne črte v različnih ravninah.
6. Lastnosti tekočine
Lastnosti tekočine, kot so pH, viskoznost in specifična teža, so ključni dejavniki. Če je tekočina kisla ali jedka, pretočni deli a navpična turbinska črpalka globoke vrtine kot sta ohišje črpalke in rotor, morata biti odporna proti koroziji. Vsebnost trdnih snovi v tekočini ter njena velikost, oblika in abrazivnost so vsi dejavniki.
7. Pogostost uporabe
Pogostost uporabe je še en pomemben dejavnik: Kako pogosto se črpalka zažene v določenem časovnem obdobju? Osebno sem bil priča črpalkam, ki so se zagnale in ustavile vsakih nekaj sekund. Stopnja obrabe teh črpalk je veliko večja kot pri neprekinjenem delovanju črpalke pod enakimi pogoji. V tem primeru je treba spremeniti zasnovo sistema.
8. Neto pozitivna marža sesalne višine
Večja ko je razlika med razpoložljivo neto pozitivno sesalno višino (NPSHA ali NPSH) in zahtevano neto pozitivno sesalno višino (NPSHR ali zahtevano NPSH), manjša je verjetnost globoke vrtine vertikalna turbinska črpalka bo kavitirala. Kavitacija poškoduje rotor črpalke, posledične vibracije pa lahko vplivajo na življenjsko dobo tesnil in ležajev.
9. Hitrost črpalke
Hitrost, s katero deluje črpalka, je še en pomemben dejavnik. Na primer, črpalka, ki deluje pri 3,550 obratih na minuto, se bo obrabila štiri do osemkrat hitreje kot tista, ki deluje pri 1,750 obratih na minuto.
10. Ravnovesje rotorja
Neuravnoteženi tekači na konzolnih črpalkah ali določenih navpičnih oblikah lahko povzročijo nihanje gredi, stanje, ki upogiba gred, podobno kot radialne sile, ko črpalka teče stran od BEP. Radialni odklon in nihanje gredi se lahko pojavita hkrati.
11. Razporeditev cevi in vstopni pretok
Drug pomemben vidik za podaljšanje življenjske dobe črpalke je, kako so cevovodi razporejeni, tj. kako je tekočina "naložena" v črpalko. Na primer, koleno na navpični ravnini na sesalni strani črpalke bo imelo manj škodljivih učinkov kot vodoravno koleno - hidravlična obremenitev rotorja je bolj enakomerna, zato so ležaji obremenjeni enakomerneje.
12. Delovna temperatura črpalke
Delovna temperatura črpalke, ne glede na to, ali je vroča ali hladna, in zlasti stopnja temperaturnih sprememb, lahko močno vplivata na življenjsko dobo in zanesljivost navpične turbinske črpalke za globok vodnjak. Delovna temperatura črpalke je zelo pomembna in črpalka mora biti zasnovana tako, da ustreza delovni temperaturi. Toda bolj pomembna je hitrost spremembe temperature.
13. Preboji ohišja črpalke
Čeprav se pogosto ne upošteva, je razlog, da so preboji ohišja črpalke možnost in ne standard za črpalke ANSI, ta, da bo število prebojev ohišja črpalke nekoliko vplivalo na življenjsko dobo črpalke, saj so te lokacije glavne lokacije za korozijo in napetostni gradienti (dvigi). Številni končni uporabniki želijo, da je ohišje izvrtano in narezano za odtočne, izpušne in instrumentacijske odprtine. Vsakič, ko v lupino izvrtamo in udarjamo luknjo, v materialu ostane napetostni gradient, ki postane vir napetostnih razpok in mesto, kjer se začne korozija.
Zgornje je samo za referenco uporabnika. Za konkretna vprašanja se obrnite na CREDO PUMP.