Як напруга труби впливає на продуктивність відцентрового насоса, центрування та термін служби ущільнення

Правильне встановлення трубопроводів є важливою частиною надійної роботи відцентрового насоса. У багатьох промислових системах надмірна вібрація насоса, пошкодження муфти, знос підшипників і пошкодження механічного ущільнення викликані не самим насосом, а силами, що передаються від неправильно встановлених або підтримуваних трубопроводів.

Цей стан широко відомий якдеформація трубиабонапруга трубопроводу.

Деформація труби виникає, коли з’єднані труби діють на сопла або корпус насоса з надмірною силою або моментом. Це може деформувати корпус насоса, змінити центрування валу, збільшити вібрацію та значно скоротити термін служби механічного ущільнення.

Тому розуміння взаємозв’язку між продуктивністю трубопроводу та насоса є важливим під час встановлення та обслуговування промислових відцентрових насосів.

 

 

1. Що таке деформація труби?

Деформація труби – це сила або напруга, що передаються від системи трубопроводів до насоса через те, що труба неправильно вирівняна, підтримується або може рухатися.

Як правило, система трубопроводів повинна витримувати власну вагу та пристосовуватися до теплового руху незалежно від насоса.

Проблеми виникають, коли труба:

• Встановлюється в положення під час встановлення
• Підтримується недостатньо
• Розширюється через перепади температури
• Провисає під власною вагою
• Неправильно закріплений або спрямований
• Використовує фланцеві болти, щоб з’єднати невідповідні труби

Насос не можна використовувати для компенсації неправильно розташованих трубопроводів.

Просте правило:

Трубопровід має підходити до насоса-, а не змушувати насос підходити до трубопроводу.

Неправильне встановлення трубопроводів може створювати постійні зовнішні навантаження на корпус насоса та форсунки.

 

2. Що викликає розтягнення труби?

Декілька поширених умов монтажу та експлуатації можуть створити надмірне навантаження на трубу.

Неправильна установка

Під час монтажу працівники можуть використовувати фланцеві болти, щоб з’єднати два несумісні фланці. Хоча з’єднання може здаватися прийнятним, у трубопроводі та насосі може залишатися значне залишкове напруження.

Невідповідна опора труби

Довгі труби потребують відповідних підвісів, опор, напрямних або анкерів. Без належної підтримки вага труби та рідини може бути передано насосу.

Теплове розширення

Трубопроводи, що транспортують гарячу воду, живильну воду для котлів, вуглеводні або інші гарячі технологічні рідини, розширюються та стискаються зі змінами температури.

Якщо цей рух не відповідає належним чином, теплові сили можуть передаватися на насос.

Неправильне вирівнювання трубопроводу

Труба, яка природним чином не вирівнюється з фланцем насоса, може постійно тягнути, штовхати або скручувати зусилля після з’єднання.

 

3. Як напруга труби впливає на центрування насоса

Одним із найсерйозніших наслідків розтягнення труби є втрата центрування насоса та двигуна.

Насос і двигун можна точно вирівняти перед підключенням трубопроводу. Однак затягування фланців труби може зрушити корпус насоса або опорну плиту та змінити центральну лінію вала.

Це може створити:

Паралельне зміщення

Кутова неспіввісність

Перевантаження муфти

Навантаження на підшипник

Підвищена вібрація

У важких випадках натяг труби може навіть спотворити опорну плиту, ускладнюючи підтримку стабільного вирівнювання.

Ось чому слід перевірити остаточне центрування валупісля того, як підключений трубопровід буде встановлено та належним чином підтримано.

 

4. Деформація труби та вібрація насоса

Невідповідність, спричинена напругою трубопроводу, часто призводить до збільшення вібрації.

Типовий ланцюжок відмов:

Деформація труби → Деформація корпусу → Зсув вала → Вібрація → Пошкодження підшипника та ущільнення

Однак вібрація не завжди спричинена лише механічними проблемами центрування. Слід також враховувати кавітацію, гідравлічну нестабільність, дисбаланс ротора, дефекти підшипників і роботу за межами рекомендованого діапазону.

Тому слід систематично діагностувати надмірну вібрацію, а не припускати, що напруга труби завжди є єдиною причиною.

 

5. Як натяг труби скорочує термін служби механічного ущільнення

Механічні ущільнення залежать від контрольованого контакту між високоякісними ущільнювальними поверхнями та дуже тонкою плівкою рідини.

Коли вал насоса зазнає надмірного руху, відхилення або вібрації, поверхні ущільнення можуть більше не працювати в стабільних умовах.

Можливі результати включають:

Нерівномірне ущільнення-зношування обличчя

Підвищене тертя і тепло

Рух або знос ущільнювального кільця

Витік ущільнення

Пошкодження валу або втулки

Передчасна заміна пломби

Таким чином, деформація труби може створити ланцюжок відмов, у якому проблема трубопроводу зрештою з’являється як aпроблема механічного ущільнення.

Важливо пам’ятати, що повторна заміна механічного ущільнення без усунення основної проблеми вібрації, центрування чи трубопроводу може забезпечити лише тимчасове вирішення.

 

6. Як визначити можливу деформацію труби

Кілька польових симптомів можуть вказувати на надмірне навантаження на труби.

Складне фланцеве з'єднання

Якщо фланці труби не вирівнюються природним чином і для встановлення болтів потрібне значне зусилля, труби слід перевірити перед остаточним складанням.

Зміни вирівнювання після трубопроводу

Якщо центр-двигуна насоса суттєво змінюється після затягування трубних з’єднань, можливо, присутні зовнішні сили трубопроводу.

Висока вібрація після запуску

Неочікувана вібрація одразу після введення в експлуатацію може вказувати на проблеми з вирівнюванням, розтягнення труби, кавітацію або інші проблеми з установкою.

Повторна несправність ущільнення або підшипника

Якщо один і той самий насос неодноразово стикається з пошкодженням механічного ущільнення або підшипника, слід перевірити всю установку, а не замінювати компоненти повторно.

Видимий рух або провисання труби

Деформація труби, надмірна відстань між опорами або температурний рух також можуть вказувати на проблеми в системі трубопроводів.

 

7. Найкращі методи запобігання деформації труб

Запобігання деформації труб під час монтажу набагато ефективніше, ніж її виправлення після поломки насоса.

7.1 Вирівняйте насос і трубопровід окремо

Спочатку встановіть правильне положення насоса та двигуна. Потім встановіть трубопровід так, щоб він природним чином вирівнявся з патрубками насоса.

Не переміщуйте насос силою, натискаючи на трубопровід.

7.2 Забезпечення незалежної підтримки труб

Всмоктувальний і нагнітальний трубопроводи повинні мати належну незалежну опору.

Опорна система труб повинна витримувати вагу:

Труба

Клапани

Фурнітура

Рідина

без передачі надмірного навантаження на насос.

7.3 Дозвольте тепловий рух

Для гарячих{0}}рідин теплове розширення слід враховувати під час проектування трубопроводів.

Залежно від системи можуть знадобитися відповідні розширювальні петлі, напрямні, анкери або гнучкі з’єднання.

7.4 Правильно використовуйте гнучкі з’єднання

Гнучкі з’єднувачі можуть допомогти пристосуватися до обмежених рухів і зменшити передачу вібрації, якщо це належним чином зазначено.

Однак їх не слід використовувати для компенсації поганої підтримки труби або примусового вирівнювання.

7.5 Перевірте вирівнювання після монтажу трубопроводу

Остаточне вирівнювання слід перевірити після встановлення трубопроводу та регулювання опори.

Цей простий крок може визначити рух,-спричинений трубами, перш ніж насос почне-працювати протягом тривалого часу.

 

8. Перевірка напруги труби під час введення в експлуатацію

Практичною перевіркою встановлення є порівняння центрування вала до та після під’єднання трубопроводу.

Загальна процедура така:

1. Вирівняйте насос і двигун.

2. Запишіть початкові показання вирівнювання.

3. З’єднайте всмоктувальний і нагнітальний трубопроводи, не натискаючи на фланці.

4. Затягніть з’єднання трубопроводів відповідно до застосовної процедури.

5. Переконайтеся, що всі опори труб встановлені правильно.

6. Повторно перевірте центрування-двигуна насоса.

Якщо вирівнювання помітно змінюється після підключення трубопроводу, перевірте систему трубопроводу на наявність надмірних зовнішніх навантажень.

Цей підхід особливо корисний під час введення в експлуатацію великих промислових відцентрових насосів.

 

9. Як зменшити вібрацію насоса та продовжити термін служби ущільнення

Надійна установка відцентрового насоса повинна враховувати кілька факторів разом:

Правильний вибір насоса

Насос слід вибирати відповідно до фактичної витрати, напору, властивостей рідини, температури та умов експлуатації.

Стійкий фундамент

Фундамент і опорна плита повинні забезпечувати достатню жорсткість і опору.

Точне вирівнювання

Центрування насоса та двигуна має відповідати вимогам виробника.

Трубопровод-без стресу

Під’єднані трубопроводи повинні бути правильно вирівняні, мати належну підтримку та розраховані на температурний рух.

Відповідні умови експлуатації

Уникайте тривалої роботи за межами рекомендованого робочого діапазону насоса.

Регулярний моніторинг

Відстежуйте вібрацію, температуру підшипників, протікання ущільнення, тиск, потік та інші ключові параметри, щоб завчасно виявити аномальні тенденції.

 

Розтягнення труби є часто-причиною проблем із відцентровим насосом, про яку не звертають уваги. Надмірні зусилля від погано вирівняних, непідкріплених або термічно обмежених трубопроводів можуть вплинути на центрування насоса, збільшити вібрацію та скоротити термін служби механічних ущільнень і підшипників.

Найефективніша стратегія профілактики проста:

Належна основа + Точне вирівнювання + Незалежна опора труби + Контрольоване теплове розширення + Напруга-Вільний трубопровод

Насос ні в якому разі не можна примушувати підключеним трубопроводом.

Правильне встановлення захищає насос, зменшує вібрацію, подовжує термін служби механічного ущільнення та допомагає забезпечити надійну довгострокову-роботу.

HNYB PUMPS пропонує промислові відцентрові насоси для вимогливих застосувань. Зв’яжіться з нашою групою інженерів і повідомте свої вимоги до витрати, напору, рідини, температури та встановлення для професійного вибору насоса.