遠心ポンプシャフトが折れる7つの主因

ねじれ、曲がり、そしてパキッ。これは私の稀な筋トレの結末ではなく、遠心ポンプシャフトの破断プロセスです。

シャフト破断原因を探るべく、サービスセンターのベテラン技術者に話を聞きました。7つの主要因を教えてくれました。

稀に金属や製造プロセスの欠陥が早期破断を招きます。シャフトが折れるとメーカーのせいにしがちですが、実際は運転条件起因が大半。製造起因はごく少数です。

主因はキャビテーション、臨界速度、通過ベーン周波数、BEP（最高効率点）外運転。ベアリング摩耗でシャフトが横揺れし、繰り返し曲げ応力で疲労破壊。振動ハーモニクスもシャフトに余分な応力を与えます。

遠心ポンプシャフトが折れる7つの主因運転中に問題を起こしますが、停止時は真直に測定されます。振動源となり、機械・ベアリング・メカニカルシール寿命を縮めます。

インペラアンバランスの原因：

遠心ポンプシャフトが折れる7つの主因不適切な設置、配管応力、過度なベルトテンション、直結ポンプのシーブ芯ズレが、ベアリングとシャフトに過大応力を与えます。

芯ズレではベアリングが先に壊れるのが典型ですが、シャフトに曲げモーメントが繰り返し掛かり疲労弱化するため、ここに挙げました。

低粘度液用に選定したポンプを高粘度液で使うと、シャフト破断リスク上昇。温度や静止で粘度変化する液体、静置で脱水するスラリー（パルプ等）も要注意。

チェックバルブが急閉して流れが遮断されると、巨大な衝撃波が発生。逆流し下流へ伝播し、ポンプに衝突。衝撃が十分強ければ、シャフトが瞬時に、或いは時間をかけて曲がり/折れます。詳細は「ウォーターハンマーとは？」をご参照ください。

逆流でインペラ/シャフトが逆回転中にポンプが突然始動すると、シャフトに過大応力/破断。上流チェックバルブの詰まりや不具合が原因です。

頻繁にシャフトが折れるポンプがあるなら、何か根深い問題があります。ポンプと流体水理学に精通したエンジニアに相談を。

シャフト破断でお困り？ご相談ください！ウィスコンシン州とミシガン州北部の企業・自治体に技術支援を提供しています。

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