影响泵可靠性的5个常见错误和5个最佳实践

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发布日期:2023-03-21 10:38
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前言

    泵是使大多数设施能够正常运行,并以预期的系统可靠性生产其预期产品的关键设备。Grand View Research显示,2020年全球工业市场份额分为五大板块:水和污水、建筑、化学品、石油和天然气以及电力。
    在工厂层面,用户需要对泵进行高效和有效的预防性维护(PM),以获得或保持竞争优势。需要检查许多可能的问题,具体包括:过度振动/噪音、不牢固的安装点、轴承温度、垫圈/垫片和泵法兰泄漏、润滑过度或不足以及电气连接松动等。
    由于腐蚀、汽蚀、磨损等原因,大多数泵故障早在被发现之前就开始了。人为错误仍然是一个关键问题,而且可能是最大的问题。这是由于缺乏准确维护方面的培训、资源不足、维护频率不当以及预测技术和基于状态的监测使用不足。
    在北美,排名前四分之一的公司的反应性维护率为9%,而排名后四分之一的公司为64%。维护成本占重置资产价值(RAV)的百分比,前四分之一的公司为2.1%,后的四分之一公司则为13.3%。
    根据基准测试结果,这意味着平均而言,运行维护业务的成本(前与后四分之一相比)大约是其六倍。这还不包括更大的相关生产损失,以及安全、节能和产品质量方面的机会改进损失(随着资产变得更加稳定和可预测)。
    许多公司仍在努力实现主动维护心态,因为这是一个复杂的变更过程。一些人正在努力提高维护水平。相反,他们应该更加关注为什么需要进行维护,并采取基于可靠性的方法。用户无法维持超越资产固有的可靠性。其他人则正在研究以可靠性为中心的维护(RCM),在做出决策时考虑用户有限的资源/业务情况。
    为了取得成功,很大一部分变革工作需要集中在工作的人员方面。超过70%的公司仍然指出文化是RCM实施的最大障碍。在1980年代,平均无故障时间(MTBF)小于一年是正常的。今天,如果为预期应用购买了正确的泵 - 以最佳效率点(BEP)或美国国家标准协会(ANSI)或美国石油协会(API)标准运行,则按照预期使用泵,并进行了必要的检查,则MTBF超过10年并不罕见。

5个常见的影响泵可靠性的误解和做法

填料密封与机械密封
    一个常见的误解是,填料密封比机械密封更便宜、更宽容。通常,这种比较所考虑的唯一成本是更换成本。如果考虑到填料的成本,包括频繁(几乎每天)的调整,过多的冲洗水消耗、轴的损坏、底座腐蚀等,机械密封可以更便宜。美国一些州会根据用水量的减少给予补贴。
正确维护密封冲洗系统
    机械密封和填料密封失效的最常见原因是密封冲洗系统维护不当。当泵的性能变化时,需要经常检查和调整流量。应使用正确的冲洗方案,冲洗介质应清洁。如果失去密封冲洗,填料将立即受到影响;而机械密封取决于应用情况,可以使用数小时。
双泵送系统
    大多数带有两台泵的泵系统设计为使用一台泵工作和一台泵备用,而实际工程应用中,在某些情况下有时会采用两台泵并联运行。管道系统专门为接近BEP运行的单台泵的流量而设计。将两台泵并联运行到为一台泵的流量而设计的系统中,会引起两台泵都在其曲线上远离BEP运行,从而导致各种与流量相关问题的可靠性较差。
指定泵
    在购买/指定泵时,用户通常会购买与需要更换的泵相同尺寸的泵,或者根据效率来决定,他们认为这些与质量有关。更换泵是审查实际要求(流量、扬程、管道系统等)并确保新泵符合系统工况匹配的机会。一个常见的趋势是使用数量过多的泵,导致泵在其曲线末端运行。
泵故障排除
    在离心泵中,管道系统对泵的性能具有非常重大的影响。当泵在出厂试验台上性能满足设计要求而在现场出现问题时,问题的根源应该不在泵上。因此,故障排除的重点不应该在泵上。在调查之前,请查看系统和管道的设计及布置,以查找故障源。

泵的5种最佳实践

吸入管路
    泵的吸入口法兰和第一个弯头之间应至少有10倍管径的直管段长度(不同标准/规范、不同泵型规定各有不同,直管段长度通常为管径的5倍至7倍。- 泵沙龙注1)。这在双吸泵设计中尤为关键,因为入口湍流会导致轴向推力和随后的轴承问题。如果必须安装弯头,请确保它在与泵轴成直角的平面上,以防止双吸叶轮两侧的流动不均匀。确保偏心异径管在泵吸入口处没有倒置安装,异径管的顶部应垂直进入吸入法兰。
管路安装
    管路正确的安装方向是:从泵入口法兰开始到管架的管路,而不是相反。这减少了管路应变的机会。
泵选择
    对于具有可变流量的系统,确保系统曲线和泵曲线以大角度相交。如果泵和系统曲线以锐角相交,将导致系统不稳定,并存在流量控制问题。
泵组装
    确保泵的组装有完整的记录,包括所有轴承配合、轴跳动和间隙。确保在轴承箱外侧标记了适当的油位(最低球的中心线),以便于检查油位。
轴承箱密封
    始终使用优质的迷宫或端面轴承箱密封件和质量良好的干燥剂呼吸器,以防止和控制湿气进入。
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