Op zoek naar problemen. Pompproblemen voorblijven.

Door Steve Gahbauer 

Pompen zijn van cruciaal belang voor fabrieksactiviteiten. Een storing kan de productie stilleggen en leiden tot kostbare uitvaltijd, reparatie en/of vervanging. Problemen komen op het meest ongelegen moment, daarom is het belangrijk potentiële problemen voor te blijven.

Elke pomp heeft zijn eigen geluids- en trillingspatronen. Zodra "normaal" is vastgesteld, let dan op de dagelijkse veranderingen in deze patronen - ze kunnen problemen veroorzaken. Verhoogde of onregelmatige trillingen van de bestuurder zijn vaak het eerste symptoom van een naderend defect. Andere veranderingen zijn onder meer verminderde snelheid, verminderde stroomsnelheid, overmatige lekkage en vreemde geluiden.

Storingsoorzaken zoals ongelijkmatig versleten onderdelen, gebogen assen, losse waaiers en tekenen van corrosie of slijtage worden duidelijk wanneer een pomp wordt getrokken en gedemonteerd.

Michael Dufresne, klantenservice bij Sulzer Pumps (Canada) Inc. in Toronto, gaf zes richtlijnen voor het oplossen van problemen tijdens een recente onderwijsdag van de Hamilton-sectie van de Society of Tribologists and Lubrication Engineers (STLE).

1. Selectie. Bekijk de ISO 13709 (API 610)-norm voor hydraulische selectiecriteria, waarin staat:de nominale bedrijfsstroom moet binnen 80% tot 110% van de beste efficiëntiestroom liggen; pompen moeten een voorkeursbedrijfsgebied hebben van 70% tot 120% van de beste efficiëntiestroom; pompen moeten in staat zijn tot ten minste 5% opvoerhoogte bij nominale toestand; en de opvoerhoogte naar de gesloten klep (afsluiting) moet ten minste 110% van de nominale opvoerhoogte zijn.

2. Systeemcurves. Er is altijd wrijvingsverlies in een systeem door de lengte van leidingen, kleppen, zeven en verloopstukken. Een toename van de stroom resulteert in meer wrijvingsverlies, wat evenredig is met het kwadraat van de stroom.

De netto positieve zuighoogte (NPSH) die ter plaatse beschikbaar is (gemeten in feet vloeistof en gedefinieerd als de totale beschikbare opvoerhoogte in absolute termen boven de dampdruk) moet altijd groter zijn dan de NPSH voor de pomp. Elke vloeistof heeft een unieke dampdruk, die varieert met de temperatuur. De vereiste NPSH kan niet worden berekend, maar kan worden geschat met waarden die zijn bepaald door middel van testen. Waaiers die zijn ontworpen voor toepassingen met een lage NPSH hebben meestal hoge zuigspecifieke snelheden en zijn gevoelig voor operationele problemen bij lage debieten.

Pompen hebben een "comfortzone" binnen karakteristieke curven waar de pomp goed is voor continu bedrijf. Comfortzone is gerelateerd aan API 610 voorkeursstroombanden.

3. Cavitatie. Het treedt op wanneer de druk van een vloeistof onder zijn eigen dampdruk daalt, en veroorzaakt geluid en trillingen wanneer bellen naar de hogere drukzijde van de waaier bewegen.

Zuigspecifieke snelheid is een classificatiegetal dat het relatieve vermogen van centrifugaalpompen aangeeft om te werken onder omstandigheden met een laag beschikbare NPSH. Industrienormen bevelen aan dat pompen in het bereik van 10.000 tot 11.000 liggen.

4. Terugstroom en trillingen. Stroompieken van de waaier kunnen invloed hebben op aangrenzende stationaire elementen, zoals anti-wervelribben of stroomrichters, waardoor trillingen worden veroorzaakt bij de frequentie van de schoependoorgang.

De wervelende vloeistofring vertraagt ​​naarmate de afstand tot de pompinlaat toeneemt. Wanneer de ring een impact heeft op stationaire elementen verder van de pompinlaat, produceert hij trillingen met een lagere frequentie. De zogenaamde schoepdoorgang vindt plaats wanneer de interactie tussen de waaierschoep en de slakkenhuislip drukpulsaties of golven genereert bij de frequentie van het passeren van de schoep. Verspringende afvoerschoepen verminderen de doorgangspulsatie.

Pomptrillingen hebben vele oorzaken, de meest voorkomende is onbalans. Andere zijn onder meer assen, verkeerde uitlijning, olieslag of funderingsfouten.

5. Wijzigingen in pompprestaties. Het ondervullen van de waaierafvoerschoepen verhoogt de pompprestaties door het uitlaatoppervlak van de waaier te vergroten.

Door zuigschoepen te vol te vullen of terug te knippen, wordt de vereiste NPSH verlaagd. Door de waaierafvoerschoepen te vol te vullen door materiaal van de perszijde te verwijderen, wordt het blad bij de uitlaat dunner tot ongeveer een derde van de oorspronkelijke breedte, wat geen invloed heeft op de afvoerprestaties.

Het inkorten van de slakkenhuislippen op pompen met lage en middelhoge snelheid verplaatst het piekrendement en de kop naar rechts met een factor van de verandering van het slakkenhuis.

6. Smering. De twee meest populaire oliën die worden gebruikt voor pomplagers zijn pure en geraffineerde minerale oliën; en synthetische oliën voor hoge temperaturen.

Verschillende additieven verhogen de smeerprestaties. Antioxidanten verbeteren de oxidatiestabiliteit om corrosie te verminderen en voorkomen dat de olie stroperiger wordt en er zijn additieven die schuimvorming voorkomen, waardoor het draagvermogen van het smeermiddel wordt verminderd. Filmverstijvers verminderen slijtage door metallisch contact door een oppervlaktelaag te vormen met een spanning die groter is dan het smeermiddel. Organische zinkverbindingen voorkomen direct contact tussen de bal en de rassen. Actieve EP-additieven vormen een chemische combinatie met het lagermetaal om wrijving te verminderen. En vaste additieven, zoals molybdeendisulfide, verbeteren de smeereigenschappen.

Het oliepeil moet halverwege de onderste bal staan ​​als de pomp stilstaat.

De meeste pompen hebben een voorziening om de olie te koelen wanneer deze te heet wordt. Probeer nooit een lager te koelen door de behuizing te koelen - staal zal uitzetten of krimpen.

Warmte verlaagt de snelheid van de olie, waardoor er nog meer warmte ontstaat naarmate het smeermiddel zijn vermogen verliest om de belasting te dragen. De perspassing geleidt warmte weg van het lager en op de as. Zorg ervoor dat er geen gekartelde oppervlakken of polymeren worden gebruikt om de as op te bouwen tot de juiste afmeting.

Effectieve probleemoplossing gaat over het kennen van uw pomp. Raak vertrouwd met de juiste prestaties, houd de werking nauwlettend in de gaten en corrigeer problemen snel om kostbare productieonderbrekingen te voorkomen.

Steve Gahbauer is een ingenieur, een zakenschrijver uit Toronto en een vaste redacteur voor PLANT. E-mail [email protected]. Opmerkingen? E-mail [email protected].