Вести - Које проблеме може изазвати држање излазног вентила затвореним током рада центрифугалне пумпе?

Држање излазног вентила затвореним токомЦентрифугалне пумпеоперација представља вишеструке техничке ризике.

Неконтролисана конверзија енергије и термодинамичка неравнотежа

1.1 У затвореном стању, због наглог пораста температуре медијума, скоро сва улазна енергија се претвара у топлотну енергију. Медијум није у стању да одузме топлоту, што узрокује нагли пораст температуре у комори пумпе. Непрекидни рад ће изазвати испаравање медијума, убрзавајући карбонизацију заптивног материјала.

1.2 Квар система заптивања У окружењу високе температуре и испаравања медијума, механичко заптивање које се ослања на подмазивање и хлађење медијума довешће до његовог квара услед прегревања – механичко заптивање ће имати суво трење и површина заптивача ће бити изгорела.

Абнормално механичко напрезање

2.1 Прекорачење аксијалне силе Аксијална сила затварајућег вентила је обично 1,5-5 пута већа од нормалних радних услова, а оптерећење аксијалног лежаја може достићи или чак премашити границу носивости, што доводи до фрагментације кавеза лежаја или деформације кавеза.

2.2 Вибрације и оштећења услед замора Разлика у термичком ширењу изазвана високом температуром доводи до термичке деформације или термичког напрезања, абнормалног зазора између ротора и кућишта пумпе и утицаја неуравнотеженог хидрауличног оптерећења, што узрокује оштећење динамичке равнотеже ротора, повећање вибрација и оштећење делова услед замора.

Кавитација и материјална штета

3.1 Додатак NPSH инвертована испаравање медијума [чини дозвољену вредност кавитације (NPSHa) уређаја нижом од потребног NPSHr пумпе], формирајући мехуриће, а ударни талас генерисан колапсом мехурића може достићи 690MPa, што доводи до удубљивања и љуштења саћа на радном колуту импелера

3.2 Погоршање металографске структуре Код импелера од аустенитног нерђајућег челика, сензибилизација може доћи на локалним високим температурама, а брзина интеркристалне корозије ће се повећати, а затезна чврстоћа ће се смањити. Код импелера од угљеничног челика, проблеми на високим температурама су значајнији, као што су оксидација и декарбуризација на високим температурама, што резултира смањењем површинске чврстоће и општих политика; Ако садржи нечистоће попут сумпора и фосфора, лако се одвајају на границама зрна на високим температурама, што узрокује термичку кртост и лако пуцање током рада; Под дуготрајним високим температурама, угљенични челик има слабу отпорност на пузање, а локално висока температура може убрзати деформацију пузања, што ће на крају довести до лома импелера или заморног лома.

Безбедност система и економски ризици

4.1 Притисак притиска кућишта лежаја под притиском прелази границу и рад затварајућег вентила доводи до тога да излазни притисак пумпе достигне 120-150% номиналне вредности, и постоји ризик од пробијања подешеног притиска сигурносног вентила, што може изазвати пражњење због смањења притиска или пуцање завара цевовода.

4.2 Потрошња енергије и трошкови одржавања Нагли пораст трошкова затварања вентила је „убојно стање“ центрифугалних пумпи, што значајно повећава потрошњу енергије у кратком року, а дугорочни рад ће довести до малигних оштећења опреме, а свеобухватни трошкови одржавања могу се повећати 3-10 пута.

Погоршање услова рада у посебним медијима

Код испарљивих медија (нпр. ТНГ), рад затвореног вентила ће убрзати испаравање течне фазе, а двофазни ток гаса и течности у комори пумпе ће изазвати нагле промене протока, што ће резултирати периодичним осцилацијама аксијалних сила и убрзати хабање компоненти.

Искуство у индустрији и стандардни захтеви

6.1 Искуство у индустрији Према искуству у стварној инжењерској примени, време рада вентила центрифугалне пумпе не сме бити дуже од 2 минута, а обично је ограничено на 1 минут. Препоручује се подешавање система за управљање блокадом како би се аутоматски покренуо програм заштите од искључивања када се излазни вентил затвори и прекорачи време.

6.2 Стандардна спецификација захтева да стандард API 610, 12. издање, наводи да неке високоенергетске, интегрално зупчане или вишестепене пумпе имају брзи пораст температуре када је излазни вентил затворен, што чини тестирање неизводљивим и/или небезбедним када је вентил затворен. Пораст температуре је уско повезан са густином снаге. Густина снаге PD, која се може апроксимирати као:

P номинална снага: Номинална снага по фази када је вода у КС (или MW)

D imp: Називни пречник импелера у инчима (или м)

D млазница: Номинални пречник излазне прирубнице у инчима (или м). За двоструко усисавајуће, једностепене пумпе, D млазница је пречник улазне прирубнице.

Типична критична вредност за PD је 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), преко које се препоручује да пумпа не ради са затвореним излазним вентилом током испитивања перформанси.

Време објаве: 04.06.2025.