Как выходят из строя подшипники, муфты и уплотнения и как их исправить.
Чрезмерная вибрация, шумный визг, выделение тепла выше нормы, показания давления вне графика и утечка технологической жидкости — все это признаки того, что отказ насоса неизбежен. Чтобы избежать большего повреждения насоса API610 и последующего оборудования, а также дорогостоящего простоя на ремонт, крайне важно выяснить основную причину проблемы с насосом и быстро восстановить его максимальную производительность.
Чаще всего выходят из строя подшипники, муфты и уплотнения. Опыт показывает, что игнорирование этих вопросов приведет не только к затратам на техническое обслуживание, но также к ресурсам и времени простоя, что приведет к увеличению эксплуатационных расходов. Вот как определить неисправности этих частей, выяснить основные причины и предотвратить их повторение.
1. Подшипники: как они выходят из строя
Многие тревожные сигналы могут свидетельствовать о назревающих проблемах с подшипниками: повышенные показатели вибрации, более шумная, чем обычно, работа и повышенная температура вокруг корпуса подшипника — все это общие предупреждения. Обратите внимание на эти маленькие знаки. Не игнорируйте даже незначительное дребезжание; к тому времени, когда слышен громкий визг, подшипники обычно разбиваются, и насос вот-вот заблокируется.
Хотя подшипники, как правило, смазываются на заводе, для них требуется индивидуальный график смазки в зависимости от применения насоса и режима работы. (Единственным исключением являются закрытые подшипники.) Отсутствие надлежащей смазки подшипников может привести к перегреву и преждевременному выходу из строя.
Дополнительную угрозу для правильной работы подшипника представляет загрязнение смазочным материалом. Песок и другие загрязнения могут повредить поверхность подшипника, что приведет к нестабильной работе и сокращению срока службы подшипника. Менее распространенной угрозой для подшипников являются несоосность и вибрация, которые со временем могут привести к выкрашиванию и повреждению поверхности подшипника.
Как предотвратить неудачу
Установите график регулярных смазок и документируйте смазку в журнале технического обслуживания. Избегайте распространенных ошибок при смазке, описанных ниже.
Ошибка номер один при смазке в полевых условиях — добавление смазки во время работы насоса. Если насос смазывать во время работы, смазка не достигнет тел качения, и подшипники будут работать всухую. Всегда выключайте насос перед добавлением смазки в подшипники.
Никогда не смешивайте типы смазок. Различные загустители смазки могут быть несовместимы и вызывать голодание или затвердевание.
Не допускайте чрезмерной смазки подшипников. Чрезмерная смазка может быть столь же вредной, как и недостаточная. Чрезмерная смазка может привести к сильному перегреву и преждевременному выходу подшипника из строя. (Обратите внимание, что подшипники с уплотнениями не требуют дополнительной смазки; добавление смазки в подшипники с уплотнениями может привести к смещению уплотнения.)
Периодически проверяйте смазку. Если он кажется загрязненным, проведите его анализ, чтобы определить, какой тип загрязняющих веществ проникает в корпус подшипника. После определения типа загрязнения примите меры для предотвращения повторения.
Хорошая конструкция системы и надежный монтаж должны предотвратить чрезмерную вибрацию, которая может привести к выкрашиванию подшипника или точечной коррозии. Насосы должны быть надежно установлены на ровном основании, при этом особое внимание должно быть уделено поддержке всасывающего трубопровода, чтобы избежать любой нагрузки на насос. Подвеска трубы, установленная на напорной трубе, должна выдерживать весь вес, а не насос или корпус. См. Изображение 1 для правильной установки и поддержки. Регулярно контролируйте оборудование на предмет изменений вибрации и температуры, чтобы определить изменяющиеся условия.
2. Муфты: как они выходят из строя
Муфты выходят из строя, когда вал насоса и вал двигателя не соосны. Они могут быть смещены с самого начала из-за неправильной установки или стать такими со временем из-за вибрации системы. Одним из способов визуально определить неисправную муфту является поиск черного мусора под муфтой центробежного насоса. Это от вставки муфты, которая размещается между фланцами муфты. В несоосной муфте поверхности фланцев, трущиеся друг о друга, со временем стачивают вставку, образуя кучу стружки.
Другим ключевым показателем неправильной центровки муфт является вибрация. Любая вибрация, превышающая обычно наблюдаемую при нормальной работе насоса, должна быть исследована.
Как предотвратить неудачу
Соосность муфты следует проверять всякий раз, когда возникают подозрения на неисправность — из-за вышеупомянутой стружки или вибрации, — а также в рамках планового технического обслуживания. При каждом ремонте насоса следует проверять правильность центровки как до запуска, так и после того, как насос прогреется до рабочей температуры (так называемая «горячая центровка»).
Сначала следует проверить параллельность муфты, поместив поверочную линейку поперек двух фланцев муфты и измерив максимальное смещение в различных точках по периферии муфты. Если максимальное смещение превышает значение, указанное производителем муфты, муфту следует отрегулировать заново.
Удовлетворившись параллельным выравниванием, следует проверить угловое выравнивание муфты с помощью микрометра или штангенциркуля. Измерьте расстояние от внешней стороны одного фланца до внешней стороны другого с интервалами по периферии муфты. Если разница между максимальным и минимальным значением превышает допуск, указанный производителем муфты, муфту необходимо отрегулировать. Если необходима коррекция, параллельность следует перепроверить. На Рисунке 2 показаны правильные методы выравнивания муфты.
3. Механические уплотнения: как они выходят из строя
Неисправности механического уплотнения обычно довольно легко обнаружить — медленная капля, а иногда и непрерывный поток технологической жидкости, исходящий из сальника уплотнения, является явным признаком. Уплотнения являются причиной большинства отказов вращающегося оборудования в течение срока службы оборудования, но редко являются основной причиной отказа.
Распространенной ошибкой является неправильный выбор материала уплотнения для процесса. Неправильный выбор может привести к вздутию или растрескиванию уплотнительных колец уплотнения или коррозии поверхности уплотнения. Хотя большинству людей известно, что уплотнение следует выбирать в зависимости от технологической среды (например, для коррозионно-активной жидкости требуется более надежное уплотнение), многие не учитывают условия эксплуатации. Такие жидкости, как вода, обычно считаются инертными. Тем не менее, добавьте экстремальную температуру, и на поверхности уплотнения могут возникнуть вспышки и повреждения.
Другой фактор температуры, который может повлиять на уплотнение, даже если материал уплотнения был выбран правильно, также связан с условиями эксплуатации. Переключение остановленного насоса с температуры окружающей среды на немедленную работу с очень высокой температурой или с переохлажденной жидкостью может вызвать термический удар по уплотнению и вызвать растрескивание.
В насосах, которые перекачивают более вязкие жидкости, такие как краска, могут наблюдаться отложения на поверхностях и краях уплотнения. Со временем это может склеить уплотнение и привести к выходу из строя. На Рисунке 3 показан пример уплотнения, которое не вышло из строя из-за скопления краски.
Помимо этих конкретных проблем выбора и применения уплотнения, основной причиной выхода из строя уплотнения является работа всухую, что может привести к тепловому удару или выгоранию эластомеров уплотнения. Любое количество системных проблем может привести к сухому ходу. Низкий уровень жидкости из источника, закупорка всасывающей стороны насоса или работа с закрытым нагнетанием (мертвый напор) могут вызвать резкое повышение температуры и привести к выходу из строя уплотнения.
Как предотвратить неудачу
Первым шагом во избежание выхода из строя механического уплотнения является выбор надлежащего уплотнения как для технологической жидкости, так и для условий эксплуатации. Подробно ознакомьтесь с приложением вместе с инженером по продажам вместо выбора по типу жидкости по умолчанию.
Если речь идет о экстремальных температурах, рассмотрите возможность изменения процедур запуска, чтобы избежать теплового удара по уплотнению. Постепенно вводите технологическую жидкость в насос, чтобы медленнее довести все компоненты до полной температуры. Еще одним возможным решением является добавление внешних нагревательных или охлаждающих элементов.
Для приложений, склонных к технологическому отложению на уплотнении, можно добавить внешнюю систему промывки уплотнения, чтобы предотвратить прилипание этих частиц к уплотнению. Если на насосе имеется внешняя система промывки, ее следует поддерживать в хорошем рабочем состоянии и проверять на наличие отложений и отказов уплотнений.
После выбора надлежащего материала уплотнения для применения основное внимание следует сместить на сторону всасывания оборудования, чтобы предотвратить работу всухую. Если жидкость в источнике регулярно заканчивается, следует установить переключатель контроля уровня, чтобы предотвратить низкий уровень подачи. Если наблюдается расход нагнетания или падение давления, это указывает на необходимость проверки впуска на наличие засоров. За исключением коротких периодов для проверки производительности насоса, насос никогда не должен работать с закрытым нагнетанием — предупреждающие знаки и процедуры наблюдения могут предотвратить это.
Решением устранения проблем с уплотнением является модернизация процесса с помощью насоса без уплотнения. Эти конструкции с вертикальной закрытой колонной уменьшают утечку через дроссельную втулку, собирают любую случайную утечку внутри колонны насоса и отводят ее обратно во всасывающий или подающий бак. Вертикальные герметичные насосы подходят для широкого спектра сложных применений — даже с высоким содержанием твердых частиц или с высокотемпературными жидкостями. Модернизация горизонтальной насосной установки вертикальным насосом с закрытой колонной обычно может быть выполнена с минимальными изменениями трубопроводов и добавлением опор для конфигураций с внешним креплением.
Документация
Здравый смысл утверждает, что те, кто не извлекает уроки из истории, обречены на ее повторение — это верно, когда речь идет об обслуживании и ремонте насосов. Документирование ремонтных работ может помочь выявить будущие проблемные насосы и помочь в диагностике будущих отказов насосов. Этот важный заключительный шаг часто упускают из виду, когда насос снова запущен и работает.
Следует отметить несколько ключевых элементов. Чем больше подробностей задокументировано, тем легче будет выявить эти выбросы. Во-первых, примечания по техническому обслуживанию должны включать любые необычные рабочие условия, связанные со сроками ремонта (например, период отключения в связи с праздниками, исключительно высокие температуры и т. д.). Отметьте местонахождение насоса в процессе и причину, по которой насос был выбран для ремонта (остановка, производительность, утечка, шум, ток и т. д.).
Примечания по ремонту также должны включать диагностику и шаги, предпринятые для ремонта насоса. Если насос идентифицируется как проблемный, его можно пометить для более тщательного осмотра установки, трубопроводов, эксплуатации и ремонтных процедур. Этот более тщательный осмотр должен привести к выявлению основной причины сбоев.
Использование исторических данных для устранения повторяющихся проблем продлит срок службы насоса и предотвратит простои технологического процесса.
по Джим Клейтон
https://www.pumpsandsystems.com/