Vijesti - Koje probleme može uzrokovati držanje izlaznog ventila zatvorenim tijekom rada centrifugalne pumpe?

Držanje izlaznog ventila zatvorenim tijekomCentrifugalne pumperad uvodi više tehničkih rizika.

Nekontrolirana pretvorba energije i termodinamička neravnoteža

1.1 U zatvorenom stanju, zbog porasta temperature medija, gotovo sva ulazna energija pretvara se u toplinsku energiju. Medij ne može odnijeti toplinu, što uzrokuje nagli porast temperature u komori pumpe. Kontinuirani rad uzrokovat će isparavanje medija, ubrzavajući karbonizaciju brtvenog materijala.

1.2 Kvar sustava brtvljenja U okruženju visoke temperature i isparavanja medija, mehanička brtva koja se oslanja na podmazivanje i hlađenje medija dovest će do kvara zbog pregrijavanja – mehanička brtva će imati suho trenje, a površina brtve će se izgorjeti.

Nenormalno mehaničko naprezanje

2.1 Prekoračenje aksijalne sile Aksijalna sila zatvarajućeg ventila obično je 1,5-5 puta veća od normalne radne sile, a opterećenje aksijalnog ležaja može doseći ili čak premašiti granicu nosivosti, što rezultira fragmentacijom kaveza ležaja ili deformacijom kaveza.

2.2 Vibracije i oštećenja od zamora Razlika u toplinskom širenju uzrokovana visokom temperaturom dovodi do toplinske deformacije ili toplinskog naprezanja, abnormalnog razmaka između rotora i kućišta pumpe te utjecaja neuravnoteženog hidrauličkog opterećenja, što uzrokuje oštećenje dinamičke ravnoteže rotora, povećanje vibracija i oštećenje dijelova od zamora.

Kavitacija i materijalna šteta

3.1 Dopušteni NPSH invertirano isparavanje medija [smanjite dopušteni kavitacijski tlak (NPSHa) uređaja od potrebnog NPSHr pumpe], stvarajući mjehuriće, a udarni val generiran kolapsom mjehurića može doseći 690 MPa, što rezultira korozijom i ljuštenjem rotora impelera u obliku saća

3.2 Propadanje metalografske strukture Kod impelera od austenitnog nehrđajućeg čelika, senzibilizacija može nastupiti na lokalnim visokim temperaturama, a brzina intergranularne korozije će se povećati, a vlačna čvrstoća će se smanjiti. Kod impelera od ugljičnog čelika, problemi na visokim temperaturama su značajniji, poput oksidacije i dekarburizacije na visokim temperaturama, što rezultira smanjenjem površinske čvrstoće i općih pravila; Ako sadrži nečistoće poput sumpora i fosfora, lako se odvaja na granicama zrna na visokim temperaturama, uzrokujući toplinsku krhkost i lako pucanje tijekom rada; Pri dugotrajnoj visokoj temperaturi, ugljični čelik ima slabu otpornost na puzanje, a lokalno visoka temperatura može ubrzati deformaciju puzanja, što će na kraju dovesti do loma impelera ili zamora materijala.

Sigurnost sustava i ekonomski rizici

4.1 Tlak tlačne ljuske tlačnog ležaja prelazi granicu, a rad zapornog ventila uzrokuje da izlazni tlak pumpe dosegne 120-150% nazivne vrijednosti, te postoji rizik od probijanja postavljenog tlaka sigurnosnog ventila, što može izazvati pražnjenje radi smanjenja tlaka ili pucanje zavara cjevovoda.

4.2 Porast potrošnje energije i troškova održavanja Zatvaranje ventila je "smrtonosno stanje" centrifugalnih pumpi, što značajno povećava potrošnju energije u kratkom roku, a dugotrajni rad dovest će do malignih oštećenja opreme, a sveobuhvatni troškovi održavanja mogu se povećati za 3-10 puta.

Pogoršanje uvjeta rada u posebnim medijima

Za hlapljive medije (npr. LPG), rad zatvorenog ventila ubrzat će isparavanje tekuće faze, a dvofazni tok plina i tekućine u komori pumpe uzrokovat će nagle promjene protoka, što će rezultirati periodičnim oscilacijama aksijalnih sila i ubrzati trošenje komponenti.

Iskustvo u industriji i standardni zahtjevi

6.1 Iskustvo u industriji Prema stvarnom iskustvu u inženjerskoj primjeni, ograničenje vremena rada ventila centrifugalne pumpe ne smije biti veće od 2 minute, a obično je ograničeno na 1 minutu. Preporučuje se postavljanje sustava upravljanja blokadom koji će automatski pokrenuti program zaštite od isključivanja kada se izlazni ventil zatvori i prekorači vrijeme rada.

6.2 Standardna specifikacija zahtijeva da standard API 610 12. izdanje navodi da neke visokoenergetske, integralno zupčaste ili višestupanjske pumpe imaju brzi porast temperature kada je izlazni ventil zatvoren, što ispitivanje čini neizvedivim i/ili nesigurnim kada je ventil zatvoren. Porast temperature usko je povezan s gustoćom snage. Gustoća snage PD, koja se može aproksimirati kao:

P nazivna snaga: Nazivna snaga po stupnju kada je voda u KS (ili MW)

D imp: Nazivni promjer rotora u inčima (ili m)

D mlaznica: Nazivni promjer izlazne prirubnice u inčima (ili m). Za dvostruko usisne, jednostupanjske pumpe, D mlaznica je promjer ulazne prirubnice.

Tipična kritična vrijednost za PD je 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), iznad koje se preporučuje da pumpa ne radi sa zatvorenim izlaznim ventilom tijekom ispitivanja performansi.

Vrijeme objave: 04.06.2025.