Độ căng đường ống ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất, độ thẳng hàng và tuổi thọ của máy bơm ly tâm

Lắp đặt đường ống thích hợp là một phần thiết yếu của hoạt động bơm ly tâm đáng tin cậy. Trong nhiều hệ thống công nghiệp, độ rung quá mức của máy bơm, hư hỏng khớp nối, mòn ổ trục và hỏng phốt cơ khí không phải do chính máy bơm gây ra mà do lực truyền từ đường ống được lắp đặt hoặc hỗ trợ không đúng cách.

Tình trạng này thường được gọi làcăng ốnghoặccăng thẳng đường ống.

Căng thẳng đường ống xảy ra khi đường ống được kết nối tác dụng lực hoặc mômen quá mức lên vòi hoặc vỏ máy bơm. Nó có thể làm biến dạng vỏ bơm, thay đổi độ thẳng hàng của trục, tăng độ rung và rút ngắn đáng kể tuổi thọ của phốt cơ khí.

Do đó, hiểu được mối quan hệ giữa đường ống và hiệu suất của máy bơm là điều cần thiết khi lắp đặt và bảo trì máy bơm ly tâm công nghiệp.

 

 

1. Căng ống là gì?

Biến dạng đường ống là lực hoặc ứng suất được truyền từ hệ thống đường ống đến máy bơm do đường ống được căn chỉnh, hỗ trợ hoặc cho phép di chuyển không chính xác.

Thông thường, hệ thống đường ống phải chịu được trọng lượng của chính nó và điều chỉnh chuyển động nhiệt độc lập với máy bơm.

Sự cố xảy ra khi đường ống:

• Bị buộc vào vị trí trong quá trình cài đặt
• Được hỗ trợ không đầy đủ
• Giãn nở vì nhiệt độ thay đổi
• Sags dưới sức nặng của chính nó
• Được neo hoặc hướng dẫn không chính xác
• Sử dụng bu lông mặt bích để kéo các ống lệch lại với nhau

Không nên sử dụng máy bơm để bù cho đường ống được đặt sai vị trí.

Một quy tắc đơn giản là:

Đường ống phải vừa với máy bơm-chứ không phải máy bơm buộc phải vừa với đường ống.

Việc lắp đặt đường ống không đúng cách có thể đưa tải trọng bên ngoài không đổi vào vỏ máy bơm và vòi phun.

 

2. Nguyên nhân gây căng đường ống?

Một số điều kiện lắp đặt và vận hành phổ biến có thể tạo ra ứng suất quá mức cho đường ống.

Cài đặt không đúng cách

Trong quá trình lắp đặt, công nhân có thể sử dụng bu lông mặt bích để buộc hai mặt bích lệch lại với nhau. Mặc dù kết nối có vẻ chấp nhận được nhưng ứng suất dư đáng kể vẫn có thể tồn tại trong đường ống và máy bơm.

Hỗ trợ đường ống không đầy đủ

Đường ống dài cần có móc treo, giá đỡ, thanh dẫn hoặc neo phù hợp. Nếu không có sự hỗ trợ đầy đủ, trọng lượng của đường ống và chất lỏng có thể được chuyển sang máy bơm.

Giãn nở nhiệt

Các đường ống dẫn nước nóng, nước cấp nồi hơi, hydrocarbon hoặc các chất lỏng xử lý nóng khác giãn nở và co lại khi nhiệt độ thay đổi.

Nếu chuyển động này không được điều chỉnh hợp lý, lực nhiệt có thể được truyền tới máy bơm.

Căn chỉnh đường ống không chính xác

Đường ống không thẳng hàng một cách tự nhiên với mặt bích của máy bơm có thể tạo ra lực kéo, đẩy hoặc xoắn liên tục sau khi kết nối.

 

3. Độ căng đường ống ảnh hưởng đến việc căn chỉnh máy bơm như thế nào

Một trong những hậu quả nghiêm trọng nhất của biến dạng đường ống là mất sự liên kết giữa máy bơm và động cơ.

Máy bơm và động cơ có thể được căn chỉnh chính xác trước khi nối đường ống. Tuy nhiên, việc siết chặt mặt bích ống có thể làm dịch chuyển vỏ bơm hoặc tấm đế và làm thay đổi đường tâm trục.

Điều này có thể tạo ra:

Độ lệch song song

Độ lệch góc

Khớp nối quá tải

Tải mang

Tăng độ rung

Trong những trường hợp nghiêm trọng, sức căng của đường ống thậm chí có thể làm biến dạng tấm đế, khiến việc duy trì sự liên kết ổn định trở nên khó khăn.

Đây là lý do tại sao việc căn chỉnh trục cuối cùng cần được kiểm trasau khi đường ống kết nối đã được lắp đặt và hỗ trợ đúng cách.

 

4. Độ căng đường ống và độ rung của máy bơm

Độ lệch do áp suất đường ống gây ra thường dẫn đến độ rung tăng lên.

Chuỗi thất bại điển hình là:

Căng ống → Biến dạng vỏ → Độ lệch trục → Rung → Hư hỏng vòng bi và phốt

Tuy nhiên, rung động không phải lúc nào cũng chỉ do vấn đề căn chỉnh cơ học gây ra. Xâm thực, mất ổn định thủy lực, mất cân bằng rôto, khuyết tật vòng bi và vận hành ngoài phạm vi khuyến nghị cũng cần được xem xét.

Do đó, độ rung quá mức cần được chẩn đoán một cách có hệ thống thay vì cho rằng sức căng của đường ống luôn là nguyên nhân duy nhất.

 

5. Độ căng đường ống rút ngắn tuổi thọ phốt cơ khí như thế nào

Phốt cơ khí phụ thuộc vào sự tiếp xúc có kiểm soát giữa các bề mặt bịt kín có độ hoàn thiện cao và màng chất lỏng rất mỏng.

Khi trục bơm bị chuyển động, lệch hoặc rung quá mức, các mặt bịt kín có thể không còn hoạt động trong điều kiện ổn định.

Các kết quả có thể xảy ra bao gồm:

Độ mòn mặt đệm-không đều

Tăng ma sát và nhiệt

Vòng O{0}}chuyển động hoặc mòn

Bịt kín rò rỉ

Hư hỏng trục hoặc tay áo

Thay thế con dấu sớm

Do đó, sức căng của đường ống có thể tạo ra một chuỗi hư hỏng trong đó sự cố đường ống cuối cùng xuất hiện dưới dạngvấn đề con dấu cơ khí.

Điều quan trọng cần nhớ là việc thay thế phốt cơ khí nhiều lần mà không khắc phục sự cố rung, căn chỉnh hoặc đường ống cơ bản chỉ có thể là giải pháp tạm thời.

 

6. Cách xác định độ căng ống có thể xảy ra

Một số triệu chứng tại hiện trường có thể cho thấy ứng suất đường ống quá mức.

Kết nối mặt bích khó khăn

Nếu mặt bích ống không thẳng hàng một cách tự nhiên và cần có lực đáng kể để lắp đặt các bu lông thì đường ống phải được kiểm tra trước khi lắp ráp lần cuối.

Thay đổi căn chỉnh sau khi nối ống

Nếu-căn chỉnh động cơ máy bơm thay đổi đáng kể sau khi siết chặt các kết nối đường ống thì có thể xuất hiện lực bên ngoài trong đường ống.

Độ rung cao sau khi khởi động

Rung động không mong muốn ngay sau khi vận hành thử có thể cho thấy các vấn đề về căn chỉnh, độ căng của đường ống, hiện tượng xâm thực hoặc các vấn đề lắp đặt khác.

Con dấu lặp đi lặp lại hoặc lỗi vòng bi

Nếu cùng một máy bơm liên tục gặp trục trặc về phốt cơ khí hoặc ổ trục thì nên kiểm tra toàn bộ quá trình lắp đặt thay vì thay thế các bộ phận nhiều lần.

Chuyển động hoặc chảy xệ của ống có thể nhìn thấy

Biến dạng ống, khoảng cách hỗ trợ quá mức hoặc chuyển động nhiệt cũng có thể chỉ ra các vấn đề trong hệ thống đường ống.

 

7. Các biện pháp tốt nhất để ngăn chặn sự căng thẳng của đường ống

Ngăn chặn sự căng thẳng của đường ống trong quá trình lắp đặt hiệu quả hơn nhiều so với việc khắc phục nó sau khi máy bơm bị hỏng.

7.1 Căn chỉnh máy bơm và đường ống riêng biệt

Đầu tiên thiết lập đúng vị trí bơm và động cơ. Sau đó lắp đặt đường ống sao cho thẳng hàng với vòi bơm.

Không di chuyển máy bơm bằng cách buộc đường ống vào đúng vị trí.

7.2 Cung cấp hỗ trợ đường ống độc lập

Đường ống hút và xả phải có sự hỗ trợ độc lập đầy đủ.

Hệ thống đỡ ống phải chịu được trọng lượng của:

Đường ống

Van

phụ kiện

Dịch

mà không chuyển tải quá mức cho máy bơm.

7.3 Cho phép chuyển động nhiệt

Đối với các ứng dụng chất lỏng nóng, cần cân nhắc sự giãn nở nhiệt trong quá trình thiết kế đường ống.

Tùy thuộc vào hệ thống, có thể cần có các vòng mở rộng, thanh dẫn hướng, neo hoặc kết nối linh hoạt phù hợp.

7.4 Sử dụng kết nối linh hoạt đúng cách

Các đầu nối linh hoạt có thể giúp điều chỉnh chuyển động hạn chế và giảm sự truyền rung ở những nơi được chỉ định phù hợp.

Tuy nhiên, chúng không nên được sử dụng để bù đắp cho việc hỗ trợ đường ống kém hoặc căn chỉnh cưỡng bức.

7.5 Kiểm tra lại căn chỉnh sau khi lắp đặt đường ống

Việc căn chỉnh cuối cùng phải được kiểm tra sau khi lắp đặt đường ống và điều chỉnh giá đỡ.

Bước đơn giản này có thể xác định chuyển động-gây ra của đường ống trước khi máy bơm bắt đầu sử dụng-lâu dài.

 

8. Kiểm tra độ căng của đường ống trong quá trình vận hành

Kiểm tra lắp đặt thực tế là so sánh việc căn chỉnh trục trước và sau khi nối đường ống.

Thủ tục chung là:

1. Căn chỉnh máy bơm và động cơ.

2. Ghi lại số đọc căn chỉnh ban đầu.

3. Kết nối đường ống hút và xả mà không buộc mặt bích.

4. Siết chặt các kết nối đường ống theo quy trình hiện hành.

5. Xác minh rằng tất cả các giá đỡ đường ống đã được lắp đặt chính xác.

6. Kiểm tra lại việc căn chỉnh động cơ-máy bơm.

Nếu sự căn chỉnh thay đổi đáng kể sau khi kết nối đường ống, hãy kiểm tra hệ thống đường ống xem có tải trọng bên ngoài quá mức không.

Cách tiếp cận này đặc biệt hữu ích trong quá trình vận hành máy bơm ly tâm công nghiệp lớn.

 

9. Cách giảm độ rung của máy bơm và kéo dài tuổi thọ phớt

Việc lắp đặt máy bơm ly tâm đáng tin cậy cần giải quyết được nhiều yếu tố cùng nhau:

Lựa chọn máy bơm chính xác

Máy bơm nên được lựa chọn theo lưu lượng thực tế, cột áp, tính chất chất lỏng, nhiệt độ và điều kiện vận hành.

Nền tảng ổn định

Nền móng và tấm đế phải cung cấp đủ độ cứng và khả năng hỗ trợ.

Căn chỉnh chính xác

Việc căn chỉnh máy bơm và động cơ phải đáp ứng các yêu cầu của nhà sản xuất.

Căng thẳng-Đường ống miễn phí

Đường ống được kết nối phải được căn chỉnh chính xác, được hỗ trợ đầy đủ và được thiết kế để chuyển động nhiệt.

Điều kiện hoạt động phù hợp

Tránh vận hành kéo dài ngoài phạm vi hoạt động được khuyến nghị của máy bơm.

Giám sát thường xuyên

Theo dõi độ rung, nhiệt độ vòng bi, rò rỉ phốt, áp suất, dòng chảy và các thông số quan trọng khác để sớm xác định các xu hướng bất thường.

 

Độ căng đường ống là nguyên nhân-thường bị bỏ qua gây ra sự cố với máy bơm ly tâm. Lực quá lớn từ đường ống được căn chỉnh kém, không được hỗ trợ hoặc bị hạn chế về nhiệt có thể ảnh hưởng đến việc căn chỉnh máy bơm, tăng độ rung và rút ngắn tuổi thọ của vòng đệm cơ khí và vòng bi.

Chiến lược phòng ngừa hiệu quả nhất rất đơn giản:

Nền móng phù hợp + Căn chỉnh chính xác + Hỗ trợ đường ống độc lập + Giãn nở nhiệt có kiểm soát + Căng thẳng-Đường ống miễn phí

Không bao giờ được ép máy bơm vào vị trí bằng đường ống được kết nối.

Việc lắp đặt đúng cách sẽ bảo vệ máy bơm, giảm độ rung, kéo dài tuổi thọ phốt cơ khí và giúp đảm bảo hoạt động lâu dài đáng tin cậy.

HNYB PUMPS cung cấp giải pháp bơm ly tâm công nghiệp cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe. Hãy liên hệ với nhóm kỹ thuật của chúng tôi về các yêu cầu về lưu lượng, cột nước, chất lỏng, nhiệt độ và lắp đặt để lựa chọn máy bơm chuyên nghiệp.