Wat zijn de gemeenschappelijke oorzaken van trillingen in pijpleidingpompen en hoe deze te repareren?

Pijpleidingpompen zijn integrale componenten in een breed scala aan vloeistoftransportsystemen. Ze worden vaak gebruikt in industrieën zoals olie en gas, waterbehandeling, chemische verwerking en HVAC -systemen, waar ze helpen bij het overbrengen van vloeistoffen en gassen over pijpleidingen. Hoewel pijpleidingpompen zijn ontworpen voor duurzaamheid en efficiëntie, kunnen ze in de loop van de tijd problemen ontwikkelen, waarbij trillingen een van de meest voorkomende zijn. Vibratie in pijpleidingpompen kan leiden tot verminderde operationele efficiëntie, voortijdige slijtage en zelfs catastrofale falen als ze niet correct worden aangepakt. Inzicht in de gemeenschappelijke oorzaken van trillingen in pijpleidingpompen en weten hoe ze te repareren is essentieel voor het behoud van een soepele werking en het waarborgen van de levensduur van het systeem. Dit artikel onderzoekt de gemeenschappelijke oorzaken van trillingen in pijpleidingpompen en biedt oplossingen voor het aanpakken van deze problemen.

1. Onbalans in de roterende componenten

Een van de meest voorkomende oorzaken van trillingen in pijpleidingpompen is een onbalans in de roterende componenten, zoals de waaier, rotor of as. Deze componenten zijn van cruciaal belang voor de beweging van vloeistoffen door het systeem en elke onbalans kan leiden tot overmatige trillingen.

Oorzaken van onbalans:

• Slijtage: Na verloop van tijd kunnen componenten zoals de waaier en rotor ongelijkmatig dragen, wat leidt tot een onbalans in de pomp.
• Productiefouten: Als de pompcomponenten tijdens de productie niet precies zijn vervaardigd of in evenwicht gebracht, kan het systeem trillingen ervaren.
• Deposito's en opbouw: Sediment, puin of schaalverdeling kan zich ophopen op de roterende componenten, wat leidt tot onevenwichtigheden.

Hoe het op te lossen:

• Regelmatige inspecties: Voer regelmatige inspecties uit van roterende componenten om slijtage of opbouw te detecteren. Het reinigen van de waaier- en rotoroppervlakken kan helpen bij het voorkomen van de accumulatie van puin.
• De pomp in evenwicht brengen: Als een onbalans wordt gedetecteerd, moet de pomp worden uitgeschakeld en de roterende componenten opnieuw in evenwicht gebracht. Dit kan worden gedaan door gewichten toe te voegen aan de componenten of door materiaal uit de zwaardere kant van de rotor te verwijderen.
• Versleten onderdelen vervangen: Als componenten aanzienlijk worden versleten of beschadigd, vervang ze dan door nieuwe, gebalanceerde onderdelen om een ​​soepele werking te herstellen.

2. Verkeerde uitlijning van de as

Een andere veel voorkomende oorzaak van trillingen in pijpleidingpompen is een verkeerde uitlijning van de pompas. Verkeerde uitlijning treedt op wanneer de pompas niet correct is uitgelijnd met de motoras, wat leidt tot ongelijke krachtverdeling en overmatige trillingen. Deze verkeerde uitlijning kan het gevolg zijn van slechte installatiepraktijken of mechanische slijtage in de loop van de tijd.

Oorzaken van verkeerde uitlijning:

• Onjuiste installatie: Wanneer de pomp en motor niet correct worden uitgelijnd tijdens de installatie, kan dit ervoor zorgen dat de assen onder een hoek werken.
• Thermische expansie: Als de pomp of motor aanzienlijke temperatuurveranderingen ervaart, kunnen de materialen uitzetten of contracteren, waardoor verkeerde uitlijning wordt veroorzaakt.
• Funderingskwesties: Een zwakke of ongelijke basis kan ervoor zorgen dat de pomp of motor verschuift, wat leidt tot verkeerde uitlijning.

Hoe het op te lossen:

• Juiste installatie: Zorg ervoor dat zowel de pomp als de motor worden geïnstalleerd volgens de specificaties van de fabrikant, waarbij de schachten correct zijn uitgelijnd.
• Schachtuitlijningsgereedschap: Gebruik precisieasuitlijningsgereedschap, zoals laseruitlijningsapparaten, om de assen nauwkeurig uit te lijnen en trillingen te verminderen.
• Regelmatige monitoring: Voer periodieke uitlijningscontroles uit, met name na onderhoud of aanpassingen aan de pomp of motor.

3. Cavitatie

Cavitatie treedt op wanneer de druk van de vloeistof in de pomp onder de dampdruk daalt, waardoor de vorming van dampbellen veroorzaakt. Deze bubbels imploderen wanneer ze hogere drukgebieden van de pomp bereiken, waardoor schokgolven ontstaan ​​die trillingen en ruis genereren. Cavitatie kan in de loop van de tijd ernstige schade aan de pompcomponenten veroorzaken.

Oorzaken van cavitatie:

• Lage inlaatdruk: Als de pomp een lage inlaatdruk ervaart als gevolg van beperkingen of onvoldoende stroming, is er waarschijnlijker dat cavitatie plaatsvindt.
• Hoge pompsnelheid: Het uitvoeren van de pomp met hogere snelheden dan het is ontworpen, kunnen voorwaarden creëren die bevorderlijk zijn voor cavitatie.
• Selectie van onjuiste pomp: Het kiezen van een pomp die te groot of te klein is voor de toepassing kan leiden tot cavitatie vanwege overmatige of onvoldoende stroomsnelheden.

Hoe het op te lossen:

• Verhoog de inlaatdruk: Zorg ervoor dat de pomp wordt geleverd met voldoende inlaatdruk. Dit kan worden gedaan door een grotere pijp te gebruiken of beperkingen in de pijplijn te verminderen.
• Aanpassing van de bedrijfssnelheid: Pas de snelheid van de pomp aan om ervoor te zorgen dat deze binnen het aanbevolen bereik werkt voor de specifieke toepassing.
• Selecteer de juiste pomp: Kies een pomp die correct is voor de stroomsnelheid en drukvereisten van het systeem om het risico op cavitatie te minimaliseren.
• Gebruik anti-cavitatie-apparaten: Sommige pompen zijn uitgerust met anti-cavitatiefuncties zoals diffusor schoepen of cavitatiebesistende waaiers, die kunnen helpen cavitatie te verminderen.

4. Vloeistofstroomproblemen

Inconsistente of turbulente vloeistofstroom kan ook bijdragen aan trillingen in pijpleidingpompen. Dit kan gebeuren als de vloeistofstroom ongelijk is, als er grote veranderingen zijn in de stroomrichting, of als de pijpleiding onderhevig is aan obstructies of beperkingen.

Oorzaken van vloeistofstroomproblemen:

• Pijplijnbeperkingen: Obstructies, zoals puin, bochten of kleppen, kunnen ongelijke vloeistofstroom veroorzaken, wat leidt tot turbulentie en trillingen in de pomp.
• Zuig- en ontladingsdruk onevenwichtigheden: Als de zuig- of ontladingsdruk niet in evenwicht is, kan dit ervoor zorgen dat de pomp inefficiënt werkt, wat leidt tot trillingen.
• Stroominstabiliteit: Pulsaties of schommelingen in de stroom, veroorzaakt door onjuist systeemontwerp of fluctuerende vraag, kunnen leiden tot trillingen.

Hoe het op te lossen:

• Duidelijke obstakels: Inspecteer en reinig de pijpleiding regelmatig om puin of sediment te verwijderen dat de stroom kan belemmeren.
• Verminder de turbulentie: Minimaliseer scherpe bochten, verminder de buisdiameter en installeer rechte secties van buis voor en na de pomp om een ​​gladde vloeistofstroom te garanderen.
• Installeer drukregelkleppen: Gebruik drukverlichting of regelkleppen om consistente zuig- en ontladingsdruk te behouden.
• Stroomstabilisatoren: In gevallen van fluctuerende stroomsnelheden, kan het installeren van dempers of stroomstabilisatoren helpen bij het verminderen van stroompulsaties en het verminderen van trillingen.

5. Lagerfouten

Lagers ondersteunen de roterende componenten van de pomp en eventuele problemen met de lagers kunnen leiden tot aanzienlijke trillingen. Lagerstoringen kunnen het gevolg zijn van onvoldoende smering, slijtage, verontreiniging of onjuiste installatie.

Oorzaken van lagerstoringen:

• Onvoldoende smering: Als de lagers onvoldoende smering ontvangen of het verkeerde type smeermiddel wordt gebruikt, kunnen ze snel verslijten.
• Besmetting: Vuil, vocht of vreemde deeltjes die het lagerhuis binnenkomen, kunnen overmatig wrijving en voortijdige lagerfalen veroorzaken.
• Overbelasting: Overmatige belastingen of hogesnelheidsbewerkingen kunnen de lagers belasten, wat leidt tot trillingen en schade.

Hoe het op te lossen:

• Smeeronderhoud: Zorg ervoor dat de lagers correct zijn gesmeerd met het juiste smeermiddel. Controleer regelmatig de smeerniveaus en vervang het oude of afgebroken smeermiddel.
• Bescherm de lagers: Installeer afdichtingen of filters om te voorkomen dat verontreinigingen de lagerbehuizing betreden.
• Lagers Inspectie: Voer routinematige inspecties van de lagers uit voor tekenen van slijtage en vervang ze indien nodig om trillingen en potentieel falen te voorkomen.

6. Overmatige pompsnelheid

Het runnen van een pomp met snelheden hoger dan de ontwerpspecificaties kunnen verschillende problemen veroorzaken, waaronder overmatige trillingen. Hoge snelheden kunnen de centrifugale krachten verhogen die op de componenten werken, wat leidt tot onbalans, slijtage en trillingen.

Oorzaken van overmatige pompsnelheid:

• Onjuiste motorsnelheid: Een mismatch tussen de motor- en pompsnelheid kan ervoor zorgen dat de pomp met hogere snelheden werkt dan bedoeld.
• Snelheidscontrolefout: Storing in snelheidsregelapparaten, zoals variabele frequentiedrives (VFD's), kunnen ertoe leiden dat de motor met een buitengewoon hoge snelheid loopt.

Hoe het op te lossen:

• Match Motor- en pompspecificaties: Zorg ervoor dat de motorsnelheid correct is afgestemd op de ontwerpspecificaties van de pomp om te snel te spoelen.
• Gebruik VFD's met de juiste instellingen: Installeer en onderhoud variabele frequentieaandrijvingen (VFD's) om ervoor te zorgen dat de pomp met de juiste snelheid voor de toepassing werkt.

Conclusie

Trillingen in pijpleidingpompen is een veel voorkomend probleem dat kan leiden tot inefficiëntie, verminderde prestaties en, in sommige gevallen, catastrofale storing indien niet correct wordt aangepakt. Inzicht in de oorzaken van trillingen, zoals onbalans bij roterende componenten, verkeerde uitlijning, cavitatie, vloeistofstroomproblemen, lagerstoringen en overmatige pompsnelheid, is de eerste stap bij het diagnosticeren en oplossen van deze problemen. Regelmatige inspectie, onderhoud en juiste installatiepraktijken kunnen de kans op trillingsproblemen aanzienlijk verminderen en de levensduur van pijpleidingpompen verlengen. Door corrigerende maatregelen te implementeren en aan best practices te houden, kunnen operators zorgen voor een soepele en efficiënte werking van pijpleidingpompen, downtime verminderen en de reparatiekosten minimaliseren.