Punca dan penyelesaian biasa untuk kegagalan pendesak pam emparan

Pam emparan, sebagai peralatan teras untuk pengangkutan bendalir, digunakan secara meluas dalam industri petrokimia, penyenggaraan air dan perbandaran, kuasa dan farmaseutikal. Pendesak dianggap sebagai "jantung" pam emparan, dan status operasinya secara langsung mempengaruhi kecekapan pam, prestasi dan kebolehpercayaan keseluruhan. Berdasarkan amalan kejuruteraan, makalah ini secara sistematik mengkaji beberapa mod kegagalan tipikal pendesak pam emparan, termasuk peronggaan, haus, kakisan, sekatan objek asing, dan patah keletihan, dan menganalisisnya dengan kajian kes praktikal. Akhir sekali, pencegahan dan tindakan balas yang sepadan dicadangkan untuk menyediakan rujukan berguna untuk juruteknik kejuruteraan.

 

 

• Kesalahan biasa pendesak pam emparan

 

Kerosakan Peronggaan

Mekanisme: Apabila tekanan tempatan pada salur masuk pam lebih rendah daripada tekanan wap tepu cecair pada suhu tersebut, cecair mengewap untuk membentuk buih. Gelembung ini, yang dibawa oleh bendalir ke zon tekanan tinggi-, runtuh dengan cepat, menghasilkan daya hentaman tempatan serta-merta yang sangat kuat (sehingga ratusan MPa). Kesan mikroskopik berterusan ini menyebabkan keletihan permukaan bahan pendesak, akhirnya membentuk sarang lebah-seperti lubang dan liang.

Ciri-ciri: Pada peringkat awal peronggaan, prestasi pam semakin merosot (kadar aliran dan kepala berkurangan), disertai dengan bunyi meletus dan getaran yang ketara. Kawasan berhampiran plat penutup hadapan di tepi masuk bilah pendesak adalah tapak utama kerosakan peronggaan.

 

Lelasan dan Kakisan

Lelasan: Apabila medium pengepaman mengandungi zarah pepejal (seperti kelodak, buburan, serbuk pemangkin, dsb.), zarah-zarah ini secara berterusan memotong dan menyelusuri permukaan pendesak, yang membawa kepada kehilangan bahan yang berterusan. Tahap lelasan bergantung pada kekerasan, kepekatan, geometri zarah, dan halaju bendalir.

Hakisan: Ini merujuk kepada tindak balas elektrokimia atau kimia antara medium dan bahan pendesak, yang membawa kepada kemerosotan dan pembubaran bahan. Apabila lelasan dan kakisan bertindak bersama, ia menghasilkan kesan sinergistik, mempercepatkan proses kegagalan bahan dengan ketara; kadar kerosakan gabungan adalah jauh lebih tinggi daripada jumlah kesan individu mereka.

Ciri-ciri:

Lelasan: Permukaan pendesak cenderung licin, ketebalan dinding saluran aliran berkurangan, dan hujung bilah secara beransur-ansur menjadi runcing.

Hakisan: Dimanifestasikan sebagai penipisan seragam secara keseluruhan atau pitting setempat dan lubang-seperti ulser.

 

Tersumbat dan Terjerat Objek Asing

Mekanisme: Apabila penapis pra-pam gagal, atau medium yang dipam itu sendiri mengandungi gentian atau serpihan yang panjang dan nipis, objek asing ini boleh memasuki ruang pam dan tersekat dalam salur masuk pendesak atau saluran aliran antara bilah, menyebabkan tersumbat.

Ciri-ciri: Getaran pam meningkat dengan ketara, penurunan mendadak dalam kadar aliran, atau gangguan aliran. Arus motor yang luar biasa tinggi, yang dalam kes yang teruk boleh menyebabkan motor tersandung beban berlebihan atau pecah aci pam.

 

Patah Keletihan

Mekanisme: Semasa operasi, pendesak tertakluk kepada daya emparan putaran dan tegasan berselang-seli yang disebabkan oleh medan aliran yang tidak sekata. Pada titik kepekatan tegasan (seperti jejari kelengkungan pada sambungan akar bilah ke kain kafan, atau kecacatan tuangan),-beban berselang-seli jangka panjang boleh menyebabkan retakan mikro. Keretakan ini secara beransur-ansur merambat, akhirnya membawa kepada keretakan bilah atau pecah sepenuhnya pendesak.

Ciri-ciri: Biasanya disertai dengan peningkatan yang perlahan tetapi berterusan dalam nilai getaran. Permukaan patah sering mempamerkan conchoidal atau pantai yang tipikal-seperti striations keletihan, yang boleh berfungsi sebagai kriteria penting untuk diagnosis patah tulang.

 

• Penyelesaian dan Langkah-langkah Pencegahan

 

Pencegahan Peronggaan

1. Optimumkan Reka Bentuk Sistem: Pastikan NPSHA jauh lebih besar daripada NPSHr, biasanya dengan margin keselamatan 0.5-1.0 meter.
2. Operasi dan Penyelenggaraan: Elakkan operasi pam yang berpanjangan di bawah keadaan aliran yang terlalu rendah. Bersihkan penapis salur masuk secara kerap dan kekalkan saluran sedutan yang tidak terhalang untuk mengelakkan peronggaan yang disebabkan oleh penyumbatan.
3. Bahan dan Pembaikan: Pilih bahan dengan rintangan peronggaan yang unggul, seperti keluli tahan karat, keluli dupleks atau tindanan kimpalan aloi Stellite dalam kawasan terdedah{0}}peronggaan pendesak. Untuk pendesak yang telah rosak oleh peronggaan, proses lanjutan seperti pelapisan laser boleh digunakan untuk pembaikan untuk memulihkan prestasi dan memanjangkan hayat perkhidmatan.

 

Melawan Lelasan dan Kakisan

1. Pemilihan Bahan: Pilih bahan berprestasi tinggi-yang sepadan dengan ciri melelas dan menghakis medium yang dipam. Contohnya, besi tuang -kromium tinggi sesuai untuk keadaan yang sangat melelas, manakala Hastelloy dan titanium digunakan dalam persekitaran yang sangat menghakis.
2. Rawatan Permukaan: Mengeraskan atau melindungi permukaan pendesak. Kaedah biasa termasuk menyembur salutan tungsten karbida, salutan seramik, atau nitriding untuk meningkatkan kekerasan permukaan dan rintangan kakisan.
3. Pengoptimuman Reka Bentuk: Kurangkan kesan penyental bendalir dengan menurunkan halaju alur keluar pendesak; mengutamakan struktur pendesak tertutup untuk meningkatkan kestabilan hidraulik dan kekuatan mekanikal; serentak, tingkatkan ketebalan bilah dan plat penutup dengan sewajarnya semasa fasa reka bentuk, membenarkan elaun kakisan yang mencukupi.

 

Mencegah Tersumbat dan Terjerat

1. Pra-rawatan-Dipertingkatkan: Pasang peranti penapisan yang boleh dipercayai (seperti penapis bakul, penapis berputar, dsb.) sebelum pam dan wujudkan sistem pembersihan biasa untuk mengurangkan kemasukan bahan asing pada sumber.
2. Reka Bentuk Struktur Dioptimumkan: Untuk aplikasi yang melibatkan penghantaran media yang mengandungi kekotoran berserabut, utamakan struktur pendesak dengan reka bentuk anti-belitan, seperti pendesak saluran dan pendesak vorteks.

 

Mencegah patah keletihan

1. Memastikan Kualiti Pembuatan: Kawal dengan ketat proses penuangan dan pemesinan pendesak, dan gunakan teknik ujian tidak-yang merosakkan (seperti X-ray dan ujian ultrasonik) untuk memastikan ketiadaan kecacatan dalaman seperti lubang pasir, keliangan dan retakan.
2. Mengurangkan Sumber Getaran: Pendesak mesti menjalani pengimbangan dinamik yang tepat. Pada masa yang sama, pastikan ketepatan penjajaran pam dan motor untuk menghapuskan tegasan berkala tambahan yang disebabkan oleh salah jajaran.
3. Pemeriksaan Berkala: Gunakan teknologi pemantauan keadaan (seperti analisis getaran dan teknologi pelepasan akustik) untuk memantau status operasi pendesak dalam masa nyata, membolehkan pengesanan tepat pada masanya dan amaran awal kemungkinan retakan keletihan.

 

Kegagalan pendesak adalah salah satu kesalahan yang lebih biasa dalam operasi pam emparan, terutamanya disebabkan oleh kerosakan bilah, ubah bentuk, struktur longgar, dan haus. Kaedah pembaikan yang berbeza boleh digunakan untuk menangani kerosakan yang berbeza. Semasa penyelenggaraan, prosedur keselamatan dan operasi mesti dipatuhi untuk memastikan keberkesanan dan kebolehpercayaan pembaikan.