Nyheter - Hvilke problemer kan oppstå hvis utløpsventilen holdes lukket under drift av sentrifugalpumpen?

Å holde utløpsventilen lukket underSentrifugalpumperDriften medfører flere tekniske risikoer.

Ukontrollert energiomdanning og termodynamisk ubalanse

1.1 Under lukket tilstand med en økning i medietemperaturen blir nesten all tilført energi omdannet til varmeenergi. Mediet klarer ikke å ta bort varmen, noe som fører til at temperaturen i pumpekammeret stiger kraftig. Kontinuerlig drift vil føre til fordampning av mediet, noe som akselererer karboniseringen av tetningsmaterialet.

1.2 Svikt i tetningssystemet I miljø med høy temperatur og fordampning av mediet, vil den mekaniske tetningen som er avhengig av smøring og kjøling av mediet føre til overopphetingssvikt – den mekaniske tetningen vil ha tørrfriksjon og tetningsflaten vil bli brent.

Unormal mekanisk stress

2.1 Aksialkraftoverskridelse Aksialkraften til lukkeventilen er vanligvis 1,5–5 ganger høyere enn ved normale driftsforhold, og aksiallagerbelastningen kan nå eller til og med overskride lagergrensen, noe som resulterer i fragmentering av lagerburet eller deformasjon av buret.

2.2 Vibrasjon og utmattingsskader Forskjellen i termisk ekspansjon forårsaket av høy temperatur fører til termisk deformasjon eller termisk belastning, unormalt gap mellom løpehjulet og pumpehuset, og påvirkning av ubalansert hydraulisk belastning, noe som fører til at rotorens dynamiske balanse skades, vibrasjonen øker og delene får utmattingsskader.

Kavitasjon og materielle skader

3.1 NPSH-tillegg for invertert mediumfordampning [gjør enhetens kavitasjonstillegg (NPSHa) lavere enn pumpens nødvendige NPSHr], og det dannes bobler, og sjokkbølgen som genereres av boblenes kollaps kan nå 690 MPa, noe som resulterer i gropdannelse og avskalling av bikakestrukturen i løpehjulets løpehjul.

3.2 Forringelse av metallografisk struktur For austenittiske løpehjul av rustfritt stål kan sensibilisering oppstå ved lokale høye temperaturer, og den intergranulære korrosjonshastigheten vil øke og strekkfastheten vil synke. For løpehjul av karbonstål er problemene ved høye temperaturer mer betydelige, for eksempel oksidasjon og avkulling ved høy temperatur, noe som resulterer i en reduksjon i overflatestyrke og generelle retningslinjer; Hvis det inneholder urenheter som svovel og fosfor, er det lett å segregere ved korngrenser ved høye temperaturer, noe som forårsaker termisk sprøhet og lett sprekkdannelse under drift; Ved langvarig høy temperatur har karbonstål dårlig krypemotstand, og lokal høy temperatur kan akselerere krypdeformasjon, noe som til slutt vil føre til løpehjulbrudd eller utmattingsbrudd.

Systemsikkerhet og økonomiske risikoer

4.1 Trykket i trykklagerskallet overstiger grensen, og driften av lukkeventilen fører til at pumpens utløpstrykk når 120–150 % av nominell verdi. Det er fare for at sikkerhetsventilens innstilte trykk brytes gjennom, noe som kan utløse trykkavlastning eller sprekkdannelse i rørledningens sveiseskjøt.

4.2 Energiforbruk og vedlikeholdskostnader Stengt drift av sentrifugalpumper er den «dødelige tilstanden». Dette øker energiforbruket betydelig på kort sikt. Langvarig drift vil føre til ondartet skade på utstyret, og de omfattende vedlikeholdskostnadene kan øke med 3–10 ganger.

Forverring av arbeidsforholdene for spesielle medier

For flyktige medier (f.eks. LPG) vil driften av den lukkede ventilen akselerere fordampningen av væskefasen, og den tofasede gass-væske-strømmen i pumpekammeret vil forårsake plutselige strømningsendringer, noe som resulterer i periodiske svingninger av aksiale krefter og akselererer slitasjen på komponenter.

Bransjeerfaring og standardkrav

6.1 Bransjeerfaring I henhold til faktisk erfaring fra tekniske applikasjoner skal sentrifugalpumpens driftstid ikke overstige 2 minutter, og den er vanligvis begrenset til 1 minutt. Det anbefales å sette opp et sperresystem for automatisk å utløse avstengningsbeskyttelsesprogrammet når utløpsventilen lukkes og går over tid.

6.2 Standardspesifikasjonen krever at API 610 12. utgave-standarden angir at noen høyenergipumper, integrert girpumper eller flertrinnspumper har en rask temperaturøkning når utløpsventilen er lukket, noe som gjør testing umulig og/eller usikker når ventilen er lukket. Temperaturøkning er nært knyttet til effekttetthet. Effekttettheten PD, som kan tilnærmes som:

P-nominell: Nominell effekt per trinn når vann er i hk (eller MW)

D imp: Nominell impellerdiameter i tommer (eller m)

D-dyse: Nominell utløpsflensdiameter i tommer (eller m). For dobbeltsugende, ettrinnspumper er D-dysen innløpsflensdiameteren.

Den typiske kritiske verdien for PD er 0,286 hk/in³ (13 MW/m³). Utover denne verdien anbefales det ikke å kjøre pumpen med utløpsventilen lukket under ytelsestesting.

Publisert: 04.06.2025