สาเหตุและวิธีแก้ปัญหาการสั่นสะเทือนที่ผิดปกติในปั๊มเคส-ดูดแยก-คู่

เนื่องจากเป็นองค์ประกอบหลักของระบบขนส่งของเหลว การสั่นสะเทือนของปั๊ม-ปั๊มแยกทางดูด-คู่จึงเป็นความท้าทายทางเทคนิคที่สำคัญในการจัดการทางวิศวกรรม การสั่นสะเทือนไม่เพียงแต่ทำให้เสถียรภาพในการทำงานของปั๊มลดลงโดยตรงและลดประสิทธิภาพในการขนย้าย แต่ยังเร่งการสึกหรอและการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบที่สำคัญ เช่น ตลับลูกปืนและซีล การสะสมในระยะยาว-สามารถนำไปสู่ความเสียหายทางโครงสร้างต่อตัวปั๊ม และอาจทำให้ท่อรั่ว การหยุดทำงานของอุปกรณ์ และความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอื่นๆ ดังนั้น การระบุสาเหตุของการสั่นสะเทือนอย่างแม่นยำ การเรียนรู้วิธีการตัดสินทางวิทยาศาสตร์อย่างเชี่ยวชาญ และการใช้มาตรการป้องกันและควบคุมตามเป้าหมาย จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์และรับประกันการผลิตที่ต่อเนื่อง

• สาเหตุหลักของการสั่นสะเทือนที่ผิดปกติในปั๊มเคส-แยกการดูด-สองครั้ง

การสั่นสะเทือนในปั๊มดูดคู่-ส่วนใหญ่เกิดจากปัจจัยหลายอย่างรวมกัน รวมถึงการติดตั้งอุปกรณ์ สภาพส่วนประกอบ การออกแบบท่อ และพารามิเตอร์การทำงาน ปัจจัยเหล่านี้สามารถสรุปได้เป็นประเภทต่อไปนี้:

การเกิดโพรงอากาศ

สาเหตุ: นี่เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการสั่นสะเทือนของปั๊ม แรงดันภายในปั๊มต่ำกว่าความดันไออิ่มตัวของของเหลวที่ถูกสูบ ทำให้เกิดฟองอากาศ ฟองอากาศเหล่านี้จะยุบตัวลงในบริเวณที่มีความกดอากาศสูง- ทำให้เกิดการกระแทกและแรงสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง

อาการ: การสั่นสะเทือนพร้อมกับเสียงแตก การแกว่งอย่างรุนแรงของตัวชี้เกจวัดแรงดันทางออก และประสิทธิภาพการทำงานลดลง (อัตราการไหลและส่วนหัวลดลง)

สาเหตุเฉพาะ:

แรงดันขาเข้าไม่เพียงพอ (เช่น การเปิดวาล์วทางเข้าเล็กเกินไป การอุดตันของตัวกรอง การออกแบบท่อทางเข้าที่ไม่เหมาะสมพร้อมช่องอากาศ)

อุณหภูมิปานกลางสูงเกินไป ส่งผลให้ความดันไออิ่มตัวเพิ่มขึ้น

จุดทำงานของปั๊มเบี่ยงเบนไปจากจุดออกแบบมากเกินไป (ทำงานในช่วงอัตราการไหลสูงหรือต่ำ)

การเต้นเป็นจังหวะ/ไฟกระชากแบบไฮดรอลิก

สาเหตุ: เมื่อปั๊มทำงานภายใต้สภาวะการออกแบบปิด- (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อัตราการไหลต่ำ) การแยกการไหลและกระแสน้ำวนจะเกิดขึ้นภายในใบพัด ทำให้เกิดความผันผวนเป็นระยะและรุนแรงในแรงดันทางออก

อาการ: ความถี่ต่ำ- สูง-แอมพลิจูด การสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่รุนแรงเป็นระยะและรุนแรงเกิดขึ้นในปั๊มและท่อส่งน้ำ คล้ายกับ "การหายใจ"

ค้อนน้ำ

สาเหตุ: การสตาร์ท-และปิดปั๊มหรือวาล์วอย่างรวดเร็วทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในโมเมนตัมของไหล ทำให้เกิดคลื่นแรงดันในท่อ

อาการ: เสียงดังกะทันหันและการสั่นสะเทือนกระแทก ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อปั๊มและท่อได้

อัตราการไหลไม่คงที่/กระแสน้ำวนไอดี

สาเหตุ: การออกแบบถังทางเข้าไม่เพียงพอ (เช่น ความลึกในการจุ่มไม่เพียงพอ อยู่ใกล้กับผนังถังหรือก้นถัง) ทำให้เกิดกระแสน้ำวนที่ดึงอากาศเข้าสู่ปั๊ม

อาการ: การสั่นสะเทือนไม่สม่ำเสมอ มาพร้อมกับเสียงรบกวน และประสิทธิภาพที่ผันผวน

ความไม่สมดุลของโรเตอร์

สาเหตุ: การกระจายมวลไม่สม่ำเสมอในโรเตอร์ปั๊ม (ใบพัด บุชชิ่ง ฯลฯ) เนื่องจากการสึกหรอ การกัดกร่อน ตะกรัน หรือข้อบกพร่องในการผลิต

อาการ: ความถี่การสั่นสะเทือนส่วนใหญ่จะเป็น 1 เท่าของความเร็วการหมุน โดยแอมพลิจูดจะเพิ่มขึ้นตามความเร็ว นี่เป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการสั่นสะเทือนทางกลในเครื่องจักรที่กำลังหมุน

การจัดตำแหน่งไม่ดี

สาเหตุ: ความแม่นยําในการจัดตําแหน่งของปั๊มและข้อต่อมอเตอร์อยู่นอกระดับความคลาดเคลื่อน สำหรับปั๊มเคส-แบบแยกทางดูด-คู่ โดยปกติแล้วปั๊มและมอเตอร์จะอยู่ในแนวเดียวกัน

อาการ: ความถี่การสั่นสะเทือนส่วนใหญ่จะอยู่ที่ 1 และ 2 เท่าของความเร็วในการหมุน โดยอาจมีการสั่นสะเทือนตามแนวแกนอย่างมาก หลังจากการทำงานที่ร้อน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจทำให้การวางแนวเปลี่ยนแปลงไป

แบริ่งล้มเหลว

สาเหตุ: การสึกหรอ รูพรุน หรือกรงเสียหายในตลับลูกปืนกลิ้ง ระยะห่างมากเกินไปหรือการสั่นของฟิล์มน้ำมันในตลับลูกปืนเลื่อน

อาการ: ความถี่การสั่นสะเทือนสูง อาจมาพร้อมกับเสียงกระทบที่มีลักษณะเฉพาะ จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์สเปกตรัมเพื่อการวินิจฉัย

เพลางอหรือสึกหรอ

สาเหตุ: การทำงานในระยะยาว- การเสียรูปจากความร้อน หรือการสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมออาจทำให้เพลาปั๊มงอได้

อาการ: คล้ายกับความไม่สมดุล แต่การสั่นสะเทือนตามแนวแกนมักจะเด่นชัดกว่าเช่นกัน

• วิธีการทางวิทยาศาสตร์ในการตัดสินการสั่นสะเทือนของปั๊มเคส-แบบแยกทางดูด-คู่

การวินิจฉัยปัญหาการสั่นสะเทือนที่แม่นยำต้องใช้การสังเกตด้วยสายตาและการทดสอบระดับมืออาชีพร่วมกัน ในทางปฏิบัติสามารถใช้ได้สามวิธีต่อไปนี้:

1. วิธีการสังเกตด้วยสายตา: โดยการฟังเสียงการทำงานของชุดปั๊ม (โดยปกติจะเป็นเสียงที่สม่ำเสมอและคงที่ เสียงและเสียงที่ผิดปกติปรากฏขึ้น) การสังเกตแอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน (แอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญบนพื้นผิวตัวปั๊ม การสั่นสะเทือนของท่อ) และการตรวจสอบรอยรั่วในซีล ทำให้สามารถตัดสินเบื้องต้นเกี่ยวกับการมีอยู่และความรุนแรงของการสั่นสะเทือนได้
2. วิธีการตรวจสอบเครื่องมือระดับมืออาชีพ: ใช้เครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน เพื่อรวบรวมข้อมูลความเร่งการสั่นสะเทือน ความเร็ว และการเคลื่อนตัวของส่วนประกอบสำคัญ เช่น ปลายแบริ่งของตัวปั๊มและเพลาปั๊ม จากนั้นนำข้อมูลนี้ไปเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐานในมาตรฐานแห่งชาติ GB/T6075.3-2019 "การสั่นสะเทือนทางกล - การกำหนดความเข้มของการสั่นสะเทือนของเครื่องจักร - ส่วนที่ 3: เครื่องจักรอุตสาหกรรมที่มีกำลังพิกัดมากกว่า 15kW และความเร็วพิกัดระหว่าง 120r/นาที และ 15000r/นาที" เพื่อระบุประเภทของการสั่นสะเทือนที่เกินมาตรฐาน (เช่น การสั่นสะเทือนที่ไม่สมดุล การสั่นสะเทือนที่ไม่ตรงแนว)
3. วิธีการถอดชิ้นส่วนและตรวจสอบ: หยุดปั๊มและถอดแยกชิ้นส่วนตัวปั๊มเป็นระยะๆ เพื่อตรวจสอบระยะห่างของตลับลูกปืน (เปลี่ยนใหม่หากเกินมาตรฐาน) การสึกหรอของใบพัดและความสมดุลแบบไดนามิก (สามารถทดสอบได้โดยเครื่องถ่วงสมดุลแบบไดนามิก) การโก่งตัวของเพลาและความสมบูรณ์ของซีล และตรวจสอบอันตรายจากการสั่นสะเทือนที่อาจเกิดขึ้นจากการสึกหรอของส่วนประกอบ

• โซลูชันที่ตรงเป้าหมายสำหรับการสั่นสะเทือนในปั๊ม-แบบแยกทางดูด-คู่

เมื่อรวมกับสาเหตุของการสั่นสะเทือน โซลูชันทางวิศวกรรมต่อไปนี้ได้รับการจัดทำขึ้นจากกระบวนการผลิตอุปกรณ์ การติดตั้ง การทำงาน และการบำรุงรักษาทั้งหมด ซึ่งสามารถลดความเสี่ยงจากการสั่นสะเทือนได้อย่างมีประสิทธิภาพ:

1. มาตรฐานการตรวจสอบตัวปั๊มที่เข้มงวด: ก่อนออกจากโรงงาน จำเป็นต้องมีการทดสอบสมดุลแบบไดนามิกและการทดสอบความแข็งเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบหลัก เช่น ใบพัดและเพลาปั๊มเป็นไปตาม "เงื่อนไขทางเทคนิคทั่วไป GB/T13008-2018 สำหรับปั๊มหอยโข่ง ปั๊มไหลผสม ปั๊มไหลตามแนวแกน และปั๊มวน"; มีการตรวจสอบความแม่นยำในการประมวลผลของตัวปั๊มก่อนการติดตั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนที่เกิดจากข้อบกพร่องในการผลิต
2. ปรับการออกแบบโครงสร้างของใบพัดให้เหมาะสม: ขึ้นอยู่กับสื่อการส่งผ่านจริง (เช่น น้ำสะอาด ของเหลวที่มีสิ่งเจือปนจำนวนเล็กน้อย) และพารามิเตอร์สภาพการทำงาน ใช้การจำลองกลศาสตร์ของไหลเพื่อปรับเรเดียนของใบพัดใบพัดและมุมทางเข้าและทางออกให้เหมาะสม ปรับปรุงประสิทธิภาพไฮดรอลิกของใบพัด และลดการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการกระแทกของของไหล ตรวจสอบการสึกหรอและซ่อมแซมใบพัดเป็นประจำ หรือเปลี่ยนใหม่ทันเวลาหากพบโพรงอากาศและการกัดกร่อน
3. เสริมความแข็งแกร่งในการเตรียมตัวกลาง: ติดตั้งตัวกรอง (ขนาดรูพรุนของตัวกรองน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1 มม.) ที่ปลายทางเข้าของชุดปั๊มเพื่อลดปริมาณสิ่งสกปรก เช่น ตะกอนและอนุภาคในน้ำ ลดการสึกหรอของการเจียรของใบพัดและแบริ่ง และหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนที่เกิดจากการปนเปื้อนของตัวกลางจากแหล่งกำเนิด
4. ปรับการกำหนดค่าของระบบท่อให้เหมาะสม: ปรับเค้าโครงของท่อทางเข้าและทางออกเพื่อให้แน่ใจว่าระยะห่างระหว่างพอร์ตปั๊มและข้อศอกไม่น้อยกว่า 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเพื่อลดกระแสไหลวนของของไหล เพิ่มวงเล็บไปป์ไลน์เพื่อเพิ่มความแข็งและหลีกเลี่ยงการสั่นพ้องของไปป์ไลน์ ติดตั้งวาล์วปิดและตัวเก็บเสียงที่ช้า-เพื่อลดผลกระทบของค้อนน้ำบนตัวปั๊ม
5. ทำให้ขั้นตอนการติดตั้งและการก่อสร้างเป็นมาตรฐาน: ฐานรากของชุดปั๊มจะต้องเทด้วยคอนกรีตที่มีเกรดความแข็งแรงไม่ต่ำกว่า C30 และต้องติดตั้งสลักเกลียวที่มีแหวนป้องกันการคลาย-และขันให้แน่นตามแรงบิดที่ระบุ ระหว่างการติดตั้ง ให้ใช้ตัวบ่งชี้แบบหมุนเพื่อแก้ไขความเป็นแกนร่วมของเพลาปั๊มและเพลามอเตอร์ (ความเบี่ยงเบนในแนวรัศมีน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.05 มม.) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าเบี่ยงเบนแนวนอนของตัวปั๊มน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.2 มม./ม. และให้แน่ใจว่าความเค้นที่สมดุลระหว่างการทำงาน
6. ปรับสภาพแวดล้อมการทำงานและพารามิเตอร์ให้เหมาะสม: ควบคุมอุณหภูมิสภาพแวดล้อมการทำงานของปั๊มที่ตั้งไว้ที่ 5-40 องศา เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ตลับลูกปืนและซีลเสื่อมสภาพเร็วขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิสูง ปรับพารามิเตอร์การทำงานอย่างสมเหตุสมผลตามความต้องการในการผลิตเพื่อให้แน่ใจว่าความเร็วและอัตราการไหลอยู่ภายในช่วงที่กำหนดของชุดปั๊ม (ขอแนะนำให้รักษาประสิทธิภาพการทำงานไว้ในโซนประสิทธิภาพสูง 75% -100%) เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานเกินพิกัด

การควบคุมการสั่นสะเทือนของปั๊มเคส-แยกทางดูด-คู่ควรเป็นไปตามหลักการ "การป้องกันก่อน การจัดการที่แม่นยำ": องค์กรควรจัดทำบันทึกการทำงานและการบำรุงรักษาเป็นประจำ และดำเนินการตรวจสอบข้อมูลการสั่นสะเทือนและการตรวจสอบส่วนประกอบทุกๆ 3-6 เดือน สำหรับชุดปั๊มรุ่นเก่า (ที่ทำงานมานานกว่า 5 ปี) ความถี่ของการตรวจสอบสมดุลแบบไดนามิกและการตรวจสอบโคแอกเซียลสามารถเพิ่มขึ้นได้ หากพบการสั่นสะเทือนที่มากเกินไป ควรระบุสาเหตุก่อนผ่านการตรวจสอบเครื่องมือ จากนั้นจึงดำเนินมาตรการที่กำหนดเป้าหมาย เช่น การเปลี่ยนส่วนประกอบ การปรับท่อ หรือการปรับพารามิเตอร์ให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการซ่อมแซมที่มองไม่เห็น