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

Držanje izlaznog ventila zatvorenim tokomCentrifugalne pumpeoperacija predstavlja više tehničkih rizika.

Nekontrolisana konverzija energije i termodinamička neravnoteža

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

1.2 Kvar sistema zaptivki U okruženju visoke temperature i isparavanja medija, mehanička zaptivka koja se oslanja na podmazivanje i hlađenje medija dovest će do njenog kvara usljed pregrijavanja – mehanička zaptivka će imati suho trenje i površina zaptivke će biti spaljena.

Nenormalno mehaničko naprezanje

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

2.2 Vibracije i oštećenja usljed zamora materijala Razlika u termičkom širenju uzrokovana visokom temperaturom dovodi do termičke deformacije ili termičkog naprezanja, abnormalnog razmaka između impelera i kućišta pumpe, te utjecaja neuravnoteženog hidrauličkog opterećenja, što uzrokuje oštećenje dinamičke ravnoteže rotora, povećanje vibracija i oštećenja dijelova usljed zamora materijala.

Kavitacija i materijalna šteta

3.1 Dozvoljeni NPSH invertovano isparavanje medija [smanjuje dodatak za kavitaciju (NPSHa) uređaja od potrebnog NPSHr pumpe], formirajući 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 se može pojaviti na lokalnim visokim temperaturama, a brzina intergranularne korozije će se povećati, a zatezna čvrstoća će se smanjiti. Kod impelera od ugljičnog čelika, problemi na visokim temperaturama su značajniji, kao što su oksidacija i dekarburizacija 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 termičku krhkost i lako pucanje tokom rada; Pod dugotrajnim visokim temperaturama, 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 sistema i ekonomski rizici

4.1 Pritisak u kućištu ležaja pod pritiskom prelazi granicu, a rad zapornog ventila dovodi do toga da izlazni pritisak pumpe dostigne 120-150% nazivne vrijednosti, te postoji rizik od probijanja podešenog pritiska sigurnosnog ventila, što može izazvati pražnjenje radi smanjenja pritiska ili pucanje zavara cjevovoda.

4.2 Potrošnja energije i troškovi održavanja su nagli porast. Zatvaranje ventila je "smrtonosno stanje" centrifugalnih pumpi, što značajno povećava potrošnju energije u kratkom roku, a dugotrajan rad će dovesti do malignih oštećenja opreme, a sveobuhvatni troškovi održavanja mogu se povećati za 3-10 puta.

Pogoršanje uslova rada u posebnim medijima

Kod isparljivih medija (npr. LPG), rad zatvorenog ventila ubrzat će isparavanje tečne faze, a dvofazni tok gasa i tečnosti 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 iskustvu u stvarnoj inženjerskoj primjeni, ograničenje vremena rada ventila centrifugalne pumpe ne smije biti duže od 2 minute, a obično je ograničeno na 1 minutu. Preporučuje se postavljanje sistema blokade kako bi se automatski pokrenuo 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 višestepene pumpe imaju brzi porast temperature kada je izlazni ventil zatvoren, što ispitivanje čini neizvodljivim i/ili nesigurnim kada je ventil zatvoren. Porast temperature je usko povezan sa gustinom snage. Gustina snage PD, koja se može aproksimirati kao:

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

D imp: Nazivni prečnik impelera u inčima (ili m)

D mlaznica: Nominalni prečnik izlazne prirubnice u inčima (ili m). Za dvostruko usisne, jednostepene pumpe, D mlaznica je prečnik ulazne prirubnice.

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

Vrijeme objave: 04.06.2025.