トラブルを探しています。ポンプの問題を先取りする。

SteveGahbauer著

ポンプはプラントの運転に不可欠です。故障は生産を停止し、コストのかかるダウンタイム、修理、交換につながる可能性があります。トラブルは最も不便な時期に発生します。そのため、潜在的な問題を先取りすることが重要です。

各ポンプには、独自の音と振動のパターンがあります。 「正常」が確立されたら、これらのパターンの日々の変化に注意してください。これらは問題を意味する可能性があります。ドライバーの振動の増加または不安定な振動は、多くの場合、差し迫った故障の最初の症状です。その他の変更には、速度の低下、流量の減少、過度の漏れ、異音などがあります。

ポンプを引っ張って分解すると、部品の不均一な摩耗、シャフトの曲がり、インペラの緩み、腐食や摩耗の兆候などの故障の原因が明らかになります。

トロントのSulzerPumps（Canada）Inc。のカスタマーサポートサービスであるMichael Dufresneは、最近のTribologists and Lubrication Engineers（STLE）のハミルトンセクションの教育デーで6つのトラブルシューティングガイドラインを提供しました。

1.選択。油圧選択基準については、ISO 13709（API 610）規格を確認してください。これには、次のように記載されています。定格デューティフローは、最高効率フローの80％から110％以内である必要があります。ポンプは、最高効率の流量の70％から120％の好ましい動作領域を持つ必要があります。ポンプは、定格条件で少なくとも5％のヘッド増加が可能である必要があります。閉じたバルブへのヘッド上昇（シャットオフ）は、定格ヘッドの少なくとも110％である必要があります。

2.システム曲線。システムには、配管、バルブ、ストレーナー、および減速機の長さによる摩擦損失が常にあります。流れが増加すると、摩擦損失が増加します。これは、流れの2乗に比例します。

現場で利用可能な有効吸込みヘッド（NPSH）（液体のフィートで測定され、蒸気圧を超える絶対値で利用可能な総ヘッドとして定義される）は、常にポンプのNPSHよりも大きくなければなりません。すべての液体には固有の蒸気圧があり、温度によって異なります。必要なNPSHは計算できませんが、テストによって決定された値で見積もることができます。低NPSHアプリケーション用に設計されたインペラは、通常、吸引比速度が高く、低流量で動作上の問題が発生する傾向があります。

ポンプには、ポンプが連続運転に適している特性曲線内に「快適ゾーン」があります。コンフォートゾーンは、API610の優先フローバンドに関連しています。

3.キャビテーション。これは、液体の圧力がそれ自体の蒸気圧を下回ると発生し、気泡がインペラの高圧側に移動するときに騒音と振動を引き起こします。

吸引比速度は、利用可能なNPSHが低い条件下で動作する遠心ポンプの相対的な能力を示す評価値です。業界標準では、ポンプは10,000〜11,000の範囲であることが推奨されています。

4.逆流と振動。インペラからのフロースパイクは、アンチスワールリブやフローストレートナーなどの隣接する静止要素に影響を与え、ベーンパス周波数で振動を発生させる可能性があります。

渦巻く液体リングは、ポンプ入口からの距離が増すにつれて遅くなります。リングがポンプ入口から離れた静止要素に影響を与えると、より低い周波数で振動が発生します。いわゆるベーンパスは、インペラーベーンとボリュートリップの間の相互作用がベーン通過周波数で圧力脈動または波を生成するときに発生します。千鳥状の排出ベーンは、パスの脈動を低減します。

ポンプの振動には多くの原因がありますが、最も一般的なのは不均衡です。その他には、シャフト、ミスアライメント、オイルホイップまたはファンデーションの故障が含まれます。

5.ポンプ性能の変更。インペラ排出ベーンをアンダーファイリングすると、インペラ出口面積が増えるため、ポンプの性能が向上します。

サクションベーンをオーバーファイリングするか、カットバックすると、必要なNPSHが低下します。圧力側から材料を除去してインペラ排出ベーンをオーバーファイリングすると、出口のブレードが元の幅の約3分の1に薄くなり、排出性能に影響を与えません。

低および中比速度ポンプでボリュートリップをカットバックすると、ボリュート面積の変化の係数でピーク効率が右に移動します。

6.潤滑。ポンプベアリングに使用される最も人気のある2つのオイルは、純粋な鉱油と精製された鉱油です。高温用の合成油。

さまざまな添加剤が潤滑性能を向上させます。酸化防止剤は酸化安定性を改善して腐食を減らし、オイルの粘度が高くなるのを防ぎます。また、発泡を防ぐ添加剤があり、潤滑剤の耐荷重能力が低下します。フィルム補強材は、潤滑剤よりも大きな張力で表面層を形成することにより、金属接触による摩耗を低減します。有機亜鉛化合物は、ボールとレースが直接接触するのを防ぎます。活性EP添加剤は、ベアリングメタルと化学的組み合わせを形成して摩擦を低減します。また、二硫化モリブデンなどの固体添加剤は、潤滑品質を向上させます。

ポンプが停止しているとき、オイルレベルはボトムボールの中間にある必要があります。

ほとんどのポンプには、オイルが熱くなりすぎたときにオイルを冷却する機能があります。ハウジングを冷却してベアリングを冷却しようとしないでください。鋼は膨張または収縮します。

熱はオイルの速度を低下させ、潤滑剤が負荷を支える能力を失うため、さらに多くの熱を発生させます。締まりばめは、ベアリングからシャフトに熱を伝導します。シャフトを適切な寸法に構築するために使用されるぎざぎざのある表面やポリマーがないことを確認してください。

効果的なトラブルシューティングは、ポンプを知ることです。その適切なパフォーマンスに精通し、操作を綿密に監視し、問題を迅速に修正して、コストのかかる生産の中断を回避します。

Steve Gahbauerは、エンジニアであり、トロントを拠点とするビジネスライターであり、PLANTの定期的な寄稿編集者です。 [email protected]に電子メールを送信してください。コメント？メール[email protected]。