漫谈如何改进离心泵以实现更好的运行和可靠性

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关于润滑系统需要改进的反馈意见比较多。许多故障和问题可以追溯到润滑系统、润滑油、润滑脂进给或轴承。可以考虑改进润滑系统的建议，例如使用现代更好的润滑方法或高性能润滑油。

      泵的部件及部分零件应经常重新设计，以达到通过限制挠度、疲劳、振动、螺栓滑动、腐蚀等规定的可用性极限。来自实际运行现场的反馈对于此类评估、改进和重新设计非常重要。疲劳、裂纹发展和断裂通常是泵故障的根本原因。疲劳裂纹通常发生在高应力集中点。这些点可能由孔、螺栓连接、焊缝、材料缺陷以及零件和构件几何形状的局部和一般变化引起或与之相关。如果继续加载（循环/动态/重复加载），裂纹通常会扩展。应避免构件或部件形状的突然变化，特别是在拉伸应力或局部二次弯曲区域。

      一种建议是，在循环或动态载荷下，零件和部件的疲劳寿命应达到无限长。这特别适用于因疲劳或开裂而失效的泵的零部件的重新设计和重新开发，或在运行中遭受损坏或出现问题的泵。粗略地说，对于常用的碳钢和低合金钢，无限疲劳寿命是指低于 25 至 45 MPa（典型范围）的循环应力（耐久性极限）。随着循环载荷和相关应力的增加，预期的疲劳寿命会迅速降低。例如，在泵支架（底座）中，当考虑更薄和较弱的截面和零件，循环应力分别比原最优值增加14%、31%和51%时，疲劳寿命分别从无限寿命（认为是最优值）降低到20年、10年和5年的预期疲劳寿命。通过仅减少31%的循环应力，预期的疲劳寿命从10年增加到无限寿命。

一个主要的风险是这些只是经过简化和假设的理论值。在实际工程应用中，公称疲劳寿命为 10 年的泵部件可能会在几个月内失效。作者的建议是（设计成）尽可能保持在重载、无限疲劳寿命范围内，除非重新设计会非常昂贵或过于笨重。

      通常，小零件（如小管线、辅助管道、排气或排液管）的设计速度很快，在泵系统原始设计中对它们的细节关注最少。很多时候，一些投诉甚至故障都与它们有关，需要在下一个版本或下一代泵系统中进行重新设计。有时应使用较厚的管道和配件（更高的标号），或者可能需要更好的材料选择，因为腐蚀是这些小尺寸管道的主要问题。此外，运输、安装、调试或运行过程中的任何影响或事故都可能对小尺寸管道和小零件造成损害。

通常，任何设备，甚至是辅助设备，都有不同的小细节和复杂性。因此，如果计划进行任何变更或改进，则应考虑每一项的功能。例如，在泵组的齿轮箱中，有人抱怨呼吸器的盖子和O形圈无效，需要重新设计。齿轮箱的顶部有一个通气孔（通气孔上装有呼吸器）。该呼吸器允许因油温变化而释放内部压力。O形圈和盖子用于防止运输过程中的漏油。原来使用的O形圈有问题，为了改进，它被一只新的O形圈所取代。新的O形圈由两只环组成，通过一条带连接，形成8字形。本案例研究显示了与泵的最小部件相关的复杂性和详细程度。

      很多泵公司，对于同一系列的泵，通常采用一套或两套标准和规范进行设计，旨在全球不同市场销售。理想情况下，这些泵应该针对强度、疲劳、极限载荷、最大工作极限等进行略微过度设计。预计主要制造商的泵将安装在世界不同地区和不同的服务中，在零件和部件中具有最大的通用性。这意味着同一台泵将在不同的运行和环境条件（疲劳评估、操作、风力、地震）下，根据不同的标准和规范进行评估。此外，对标准可能有不同的解释。第三方可能会对这些泵的适用标准和规范进行保守解释。

零部件的通用性极其重要。关键是，如果一个零件或部件最初设计时有一定的裕度（略微过度设计），例如比原始规范和标准高出5%或10%（粗略数字），那么，通用/常见设计很可能会通过全球范围内所有上述可预测和不可预测的要求和解释。优化和成本节约非常重要。然而，与争议、不合规风险和其它潜在问题相关的成本相比，稍微过度设计某些零件和部件的成本将很小。过度的过度设计是不合适的，也不建议。这里的情况是，与基于制造商所在地的规范和标准的当前设计相比，略微过度设计。

      在运输、维修或维护过程中，曾发生泵损坏的情况。运营商热衷于购买金属运输篮/箱、滑橇或框架，这些运输篮/箱、滑撬或框架适用于同一系列泵组的不同尺寸和型号。对于不同的泵，这种运输篮/箱有不同的设计。然而，需要为许多其它泵制定适当的解决方案。这些篮子、箱子和滑橇需要改进，因为设计往往要么没有经过充分考虑，要么不合适。