Pompy rurociągowe występują w dwóch formach: pionowej i poziomej. Zazwyczaj pompy rurociągowe wykorzystują pionową konstrukcję i są instalowane w środku rurociągu, z wlotem i wylotem w tej samej równoległej pozycji. Pompy rurociągowe dzielą się na pompy rurociągowe z fluoroplastiku, pompy rurociągowe ze stali nierdzewnej i pompy rurociągowe z żeliwa. Jak rozwiązać problemy z drganiami i awariami w stosowaniu pionowych pomp rurociągowych? Oto kilka przykładów:
1. Przegląd wadliwego sprzętu
Silnik pionowej pompy rurociągowej napędza wał o długości 1879,6 milimetra, średnicy wału 88,9 milimetra i grubości ścianki 2,4 milimetra. Liczba łopatek w wirniku wynosi 2. Pionowa pompa doświadczyła wielu pęknięć wału pompy, przy czym pęknięcie znajduje się blisko nakrętki dociskowej wirnika. Zjawisko usterki polega na tym, że początkowe drgania są wysokie (przy 3 V i 4 V), a nakrętka dociskowa wirnika jest luźna. Następnie przyklej wirnik żywicą epoksydową, aby dokręcić nakrętkę, co może skutecznie zapobiec poluzowaniu się nakrętki. Jednak wiele pomp później uległo katastrofalnym uszkodzeniom z powodu pęknięć wału wirnika.
Podjęto decyzję o przeprowadzeniu analizy monitorującej: pomiarze drgań; ocenie stopnia drgań; diagnozie potencjalnych usterek; zaproponowaniu skutecznych środków rozwiązywania problemów.
2. Dane pomiaru drgań i analiza błędów
1. Pomiar drgań pokazuje, że punkty pomiarowe 3V i 4V mają wysokie drgania. W widmie punktów pomiarowych 3V amplituda składowej częstotliwości 2 * RPM 3570 obr./min osiąga szczyt 16,51 mm/s, podczas gdy amplituda składowej częstotliwości 1 * RPM wynosi tylko 4,60 mm/s. Uwaga: Liczba łopatek w tym wirniku wynosi 2, a częstotliwość przejścia łopatek wynosi BPF=2 * RPM.
2. Wyniki testu udaru młota: Użyj metody udaru młota, aby przetestować częstotliwość własną silnika, wału i pompy. Widmo testowe częstotliwości własnej punktu pomiarowego 4V pokazuje, że dominująca częstotliwość własna wynosi 3780 obr./min, co jest tylko 210 obr./min lub 5,9% różnicy od składowej częstotliwości drgań 3570 obr./min=2 * RPM=BPF częstotliwości przejścia łopatek (BPF) wirnika pompy mierzonej podczas pracy. Ponadto istnieje również częstotliwość drgań własnych osłony ochronnej wału 2009 obr./min. Ponieważ częstotliwość drgań własnych 3780 obr./min jest zbyt bliska częstotliwości przejścia łopatek wirnika pompy lub dwukrotnie większej od częstotliwości prędkości pompy 3570 obr./min, łatwo jest wywołać rezonans w układzie pompy. Dlatego test wykorzystuje wzmocniony układ pompy, aby zapewnić sztywność i zmienić częstotliwość własną układu („modulacja częstotliwości”), aby uniknąć rezonansu.
3. Plan obsługi błędów i wzmocnienia skuteczności
Porównanie pomiarów drgań przed i po wzmocnieniu układu pompy pokazuje, że częstotliwość drgań własnych po wzmocnieniu wzrasta do 3960 obr./min, co stanowi wzrost o 180 obr./min lub 4,8%, skutecznie przesunięty z częstotliwością wzbudzenia BPF=2 * RPM w celu uniknięcia rezonansu. Całkowite drgania punktu pomiarowego 3V zmniejszyły się ze szczytu 18,14 mm/s do szczytu 5,99 mm/s, ze spadkiem o 67%. Amplituda składowej 3570 obr./min przy częstotliwości 2 * RPM zmniejszyła się ze szczytu 16,51 mm/s do szczytu 4,98 mm/s, ze spadkiem o 70%.