О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии

Подводные камни трубопроводов насоса 

Существует три проблемы связанные с плохими трубопроводами насоса:

1. Недостаток доступной информации по этой теме.
2. Никто не уделяет этому какого-либо внимания при установке насоса.
3. Это может остаться незамеченным и приводить к повторяющимся отказам насоса в течение многих лет.

Как следствие 1-го и 2-го выше, большинство насосов подключаются неправильно. На самом деле, когда мы смотрим на то, как установлены многие насосы это напоминает "кошмар сантехника". Многие насосы выглядят так, будто они были зажаты в угол и трубы имеют и внутреннюю и внешнюю резьбу, без рассмотрения какой-либо структуры течения.

Будет много тех, кто прочитал эти строки и понял к их ужасу, что некоторые из наиболее проблемных насосов на их предприятии не следуют ни каким базовым правилам трубопроводов насоса. Почему?

Немного практики! Если бы вы устанавливали новый насос в новую систему, где бы вы взяли информацию о том, как должна быть установлена система трубопроводов насоса?

Большинство из нас обратились бы к руководству по установке, эксплуатации и обслуживанию насосов (IOM). К сожалению, это не даст большого количества информации, т.к. многие из насосных компаний используют руководство для обсуждения расположения, что ограничивает их ответственность в пределах всасывающего и напорного патрубков насоса.

Хотя эта позиция быстро исчезает, изменение еще не достигло большинства руководств IOM. Как следствие, точная и полная информация по-прежнему строго ограничена, и высокая доля насосов во многих отраслях промышленности установлены с нарушением компоновки трубопровода, что приводит к преждевременному выходу из строя.

"Подводных камней с трубопроводами" можно легко избежать, следуя нескольким простым правилам.

ПРАВИЛО No. 1

Обеспечьте сторону всаса прямой трубой длиной, эквивалентной 5-10 диаметрам этой трубы, между всасывающим редуктором и первым препятствием в линии. (Рис. 1)
труба длиной 5-10 диаметров
Рисунок 1.

Это позволит обеспечить равномерную подачу жидкости к лопаточному пространству рабочего колеса, что имеет важное значение для оптимальных условий всасывания. (Опытный инженер отметит, что это противоречит информации, которая содержится в большинстве руководств IOM, где говорится, что всасывающий трубопровод должен быть на столько коротким, на сколько это возможно)

ПРАВИЛО No. 2

Диаметр трубы со стороны входа и со стороны выхода насоса должен быть хотя бы на один размер больше, чем сам патрубок. Со стороны горизонтального входа требуется эксцентричный переходник, чтобы уменьшить размер трубы от линии всаса к напорному патрубку. За счет выставления переходника плоской стороной вверх, как показано на рис.1, он устраняет потенциальные проблемы воздушных карманов в высокой точке в линии всасывания. Концентрический переходник может использоваться на вертикальной напорной трубе.

ПРАВИЛО No. 3

Избегайте коленчатых труб установленных на патрубок насоса, или близко к нему расположенных.

Было  много исследований о применимости компоновки всасывающего патрубка коленчатым соединением. Давайте упростим это и просто уберем его!

В коленчатых патрубках всегда присутствует неравномерный поток, и когда подобное соединение установлено на всас любого насоса, оно вносит тот неравномерный поток на лопаточное пространство колеса насоса. Это может создать турбулентность и захват воздуха, что может привести к повреждению и вибрациям рабочего колеса.

Проблема гораздо больше, когда коленчатый патрубок установлен в горизонтальной плоскости на входе в горизонтальный насос с двойным всасыванием, как это показано на рисунке 2. Такая компоновка вводит неравномерные потоки в противоположные лопаточные пространства рабочих колес, и существенно нарушает гидравлическое равновесие ротора.
двухступенчатый насос
Рисунок 2.

При таких условиях, перегруженный подшипник будет преждевременно и регулярно выходить из строя, если используется набивка. Если насос оснащен механическим уплотнением, то уплотнение будет выходить из строя вместо подшипника, но столь же регулярно, а иногда и чаще.

Когда крайне важно расположить коленчатый патрубок на входе в насос двойного всасывания, он должен находиться под прямым углом к валу.

Единственное, что хуже, чем коленчатый патрубок на входе в насос, это два патрубка, особенно, если они расположены близко друг к другу в плоскостях под прямым углом. В жидкости создается эффект вращения, который попадает в рабочее колесо и приводит к турбулентности, вибрациям и низкой производительности.

ПРАВИЛО No. 4

Устраните возможность образования вихрей или засасывания воздуха в источнике всасывания.

Если насос всасывает жидкость из резервуара или бака, образование вихрей может вовлекать воздух в линию всасывания. Обычно это предупреждается за счет достаточного погружения всасывающего отверстия в жидкость. Колоколообразная конструкция отверстия снизит требуемую величину погружения. Само погружение абсолютно не зависит от NPSHr насоса.

Большое внимание должно быть уделено конструкции резервуара, чтобы удостовериться в том, что любая втекающая в него жидкость, делает это так, что вовлеченный в поток воздух не попадает во всасывающее отверстие. Любая проблема такого рода может потребовать изменений во взаимном расположении входа и выхода, если резервуар достаточно большой, или же необходимо будет использовать перегородки.

ПРАВИЛО No. 5

Расположите трубопроводы на таком расстоянии, чтобы не возникало никаких напряжений приложенных на корпус насоса.

Фланцы трубопровода должны быть точно центрированы, до того, как затянуть болты, и все трубопроводы, клапаны и связанная с ними запорная арматура должны иметь независимую опору, чтобы на насос не передавалось никаких напряжений. Любые напряжения, передаваемые на корпус насоса, уменьшают вероятность удовлетворительной надежности и производительности.

Также как и во всех правилах, здесь есть исключения: технические требования API 610  определяют максимальный уровень сил и моментов, которые могут быть приложены на фланцы насоса. Они должны быть допустимыми для любого насоса, проданного в нефтяной промышленности или любой другой связанной промышленности, использующей эти технические требования. Как следствие, все насосы стандарта API имеют более жесткую и тяжелую конструкцию, чем их эквиваленты по размеру стандарта ANSI.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Конструкция трубопровода является одной из областей, где основные связанные принципы часто игнорируются, приводя к таким проблемам, как, гидравлическая нестабильность в рабочем колесе, которая переводится в дополнительную нагрузку на вал, более высоким уровням вибрации и преждевременному выходу из строя подшипников или уплотнений. Существует много других причин почему насосы могут вибрировать и почему уплотнения и подшипники выходят из строя, и проблема редко отслеживается в неправильном трубопроводе.

Из-за того, что многие насосы были неправильно оборудованы трубопроводами, и все еще работали вполне "удовлетворительно" - утверждалось, что процедура оснащения трубопроводами не важна. Это не делает сомнительную практику установки трубопроводов правильной, это всего лишь счастливый случай.

Любые ошибки в системе трубопроводов, сделанные с напорной стороны насоса часто можно урегулировать увеличением производительности этого насоса. Однако, проблемы со стороны всасывания могут стать источником повторяющихся отказов, которые могут быть никогда не отслежены и будут продолжать оставаться незамеченными в течение многих лет в будущем. идет загрузка изображения
О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии