Spôsoby opravy obežných kolies chemických odstredivých čerpadiel

I. Bežné príčiny poškodenia obežného kolesa

1. Korózia

Mnohé chemické médiá, ako sú kyseliny, zásady a organické rozpúšťadlá, môžu reagovať s kovovými materiálmi obežných kolies. Napríklad bežné obežné kolesá z uhlíkovej ocele sú náchylné na korózne otvory, keď sú vystavené kyslému médiu; dokonca aj obežné kolesá z nehrdzavejúcej ocele s lepšou odolnosťou proti korózii môžu trpieť jamkovou koróziou alebo koróznym praskaním v prostredí s obsahom chloridov – to sú bežné scenáre, s ktorými sa stretávame pri každodennej údržbe čerpadiel.

2. Erózia

Ak dopravovaná kvapalina obsahuje pevné častice (napr. minerálnu kašu, nečistoty v odpadovej kvapaline), tieto častice budú prúdiť vysokou rýchlosťou s kvapalinou a nepretržite brúsiť povrch obežného kolesa. Čepele sa časom postupne stenčujú, hrany sa opotrebúvajú a môžu sa vytvárať aj jamky. Tento typ poškodenia je obzvlášť bežný pri preprave minerálneho kalu a sekciách spracovania odpadových kvapalín, ktoré si vyžadujú časté opravy.

3. Kavitácia

Kavitácia je najskrytejšia a ľahko prehliadnuteľná záležitosť. Keď je vstupný tlak čerpadla príliš nízky, dochádza k lokálnemu odparovaniu kvapaliny, pričom vznikajú bubliny. Keď sa tieto bubliny presunú do vysokotlakovej oblasti s kvapalinou, okamžite sa zrútia, čím vzniknú extrémne silné nárazové sily, ktoré môžu rozbiť povrch obežného kolesa do štruktúry podobnej voštine a v ťažkých prípadoch dokonca preniknúť do lopatiek. V čase, keď sa zistí abnormálna prevádzka čerpadla, je poškodenie kavitáciou často už vážne.

4. Mechanická únava a vibrácie

Problémy ako nesúososť počas inštalácie, deformácia hriadeľa alebo opotrebovanie ložísk môžu spôsobiť, že obežné koleso bude počas prevádzky znášať abnormálne zaťaženie. Z dlhodobého hľadiska sa na koreni lopatiek pravdepodobne objavia únavové trhliny a niekedy sa môže spojenie medzi nábojom a hriadeľom uvoľniť, čo má za následok abnormálny hluk počas prevádzky a vážne ovplyvňuje stabilitu čerpadla.

II. Bežné metódy opravy

Metóda 1: Oprava zvárania

Použiteľné pre kovové obežné kolesá s prasklinami, lokálnymi chybami atď.

Bežné materiály:Nerezová oceľ, uhlíková oceľ, Hastelloy atď.

Operačné body:

• Po demontáži obežného kolesa dôkladne očistite povrchovú koróznu vrstvu a olejové škvrny, aby ste obnažili základný materiál.
• Odporúča sa penetračné testovanie alebo ultrazvukové testovanie, aby sa potvrdilo, že neexistujú žiadne skryté trhliny.
• Vyberte zváracie materiály zodpovedajúce materiálu obežného kolesa; Zváracie materiály na báze niklu možno zvážiť pre vysoko korozívne prostredie.
• Ovládajte vstup tepla pri zváraní na zníženie deformácie; Pre tenkostenné diely sa odporúča zváranie TIG.
• Po zváraní zbrúste, aby ste obnovili pôvodný tvar prietokového kanála a znova vykonajte korekciu dynamickej rovnováhy.

Výhody:Obnovuje pevnosť konštrukcie; náklady sú zvyčajne nižšie ako výmena za nový diel.

Poznámky:Nevhodné pre veľkoplošnú koróziu alebo eróziu; vyžaduje obsluhu skúsených zváračov; nesprávne tepelné spracovanie môže ovplyvniť odolnosť materiálu proti korózii.

Metóda 2: Oprava náteru/podšívky

Použiteľné na povrchovú koróziu alebo ochranu proti miernej erózii a možno ho použiť aj ako preventívne opatrenie údržby. Nevzťahuje sa na obežné kolesá so štrukturálnymi trhlinami.

Bežné ochranné materiály:

• Epoxidový náter: Odolný voči kyselinám a zásadám, ľahko zostaviteľný.
• Polyuretánový náter: Dobrá odolnosť proti opotrebeniu, vhodný pre médiá obsahujúce častice.
• Keramická podšívka: Vysoká tvrdosť, silná odolnosť proti erózii, ale vysoké konštrukčné požiadavky.
• Niklo-fosforové chemické pokovovanie: Rovnomerné pokrytie s odolnosťou proti korózii a odolnosťou proti opotrebovaniu.

Stavebný proces:Čistenie povrchu → Pieskovanie zdrsnenie → Aplikácia náteru → Ošetrenie vytvrdzovaním → Prietokové brúsenie.

Výhody:Krátky stavebný cyklus, nízke náklady a môže predĺžiť životnosť obežného kolesa.

Poznámky:Príliš hrubá vrstva môže zmeniť profil prietokového kanála; nedostatočná povrchová úprava môže ľahko viesť k odlupovaniu povlaku.

Metóda 3: Oprava obrábaním

Použiteľné na problémy s rozmerovými odchýlkami, ako je opotrebovanie náboja obežného kolesa a deformácia profilu lopatky. Napríklad, keď sa predný a zadný kryt uzavretého obežného kolesa stenčí v dôsledku trenia alebo sa výstup lopatky stane nerovnomerným v dôsledku erózie, možno použiť strojové opracovanie na obnovenie pôvodných geometrických rozmerov.

Výhody:Vysoká presnosť opravy, ktorá pomáha obnoviť účinnosť čerpadla.

Poznámky:Použiteľné len pre obežné kolesá s minimálnou stratou materiálu; nadmerné opracovanie zníži pevnosť; na zložité obrábanie zakrivených plôch je potrebné profesionálne vybavenie.

Metóda 4: Priama výmena

Odporúča sa vymeniť obežné koleso za nové, ak má obežné koleso nasledujúce podmienky:

• Viacnásobné praskliny alebo zlomené čepele;
• hĺbka korózie presahujúca 30 % hrúbky steny;
• Náklady na opravu sa približujú alebo prevyšujú cenu nového obežného kolesa.

Pri výbere nového obežného kolesa je možné zvoliť odolnejšie materiály na základe stredných charakteristík. Napríklad Hastelloy je vhodný pre silne kyslé prostredie a obežné kolesá s keramickým obložením alebo polyetylénom s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou možno zvážiť pre pracovné podmienky s vysokým opotrebovaním.

III. Kľúčové úvahy počas opravy

1. Materiálová kompatibilita:Opravné materiály musia byť kompatibilné so základným materiálom obežného kolesa aj s dopravovaným médiom; inak môže dôjsť k elektrochemickej korózii alebo poškodeniu povlaku.
2. Dynamická korekcia vyváženia:Opravy, ako je zváranie a nanášanie náterov, zmenia rozloženie hmoty obežného kolesa. Najmä pri vysokorýchlostných čerpadlách sa musí po oprave vykonať dynamické vyváženie, aby sa predišlo nadmerným vibráciám počas prevádzky.
3. Súlad s príslušnými špecifikáciami:Pre čerpadlá na kľúčových pozíciách sa odporúča dodržiavať normy, ako je API 610 pre proces opravy, vrátane potvrdenia materiálu, nedeštruktívneho testovania a požiadaviek na stupeň vyváženia.
4. Dôraz na preventívnu údržbu:Pravidelne kontrolujte prevádzkové parametre, ako sú vibrácie a tlak, včas čistite filtre a prevádzkujte čerpadlo v určenom rozsahu prietoku, aby ste efektívne predĺžili životnosť obežného kolesa. Pri dôležitých čerpadlách sa odporúča každých 6 až 12 mesiacov otvoriť kryt na kontrolu obežného kolesa.

IV. Často kladené otázky

Q1: Môžu byť plastové obežné kolesá (napr. PTFE, PP) opravené?

A1: O menšie poškodenia sa možno pokúsiť špeciálnymi lepidlami alebo zváraním horúcim vzduchom, ale pevnosť opravy je zvyčajne obmedzená. Priamu výmenu odporúčame pre kľúčové pozície alebo prostredia s vysokou teplotou a vysokým tlakom.

Q2: Aký je rozdiel medzi statickou rovnováhou a dynamickou rovnováhou?

A2: Statické vyváženie koriguje iba posunutie ťažiska v stacionárnom stave, zatiaľ čo dynamické vyváženie koriguje nevyvážené sily a momenty v rotačnom stave. Vysokorýchlostné čerpadlá musia prejsť dynamickou rovnováhou.

Q3: Ako posúdiť kavitáciu?

A3: Čerpadlo bude počas prevádzky zvyčajne produkovať hluk podobný nárazu štrku a dopravná výška a účinnosť sa výrazne zníži. Kontrola po demontáži odhalí husté otvory na povrchu obežného kolesa.

Zhrnutie

Oprava obežného kolesa je úloha, ktorá si vyžaduje komplexné zváženie technológie, skúseností a špecifikácií. Výber správnej metódy opravy na základe typu poškodenia, zabezpečenie vhodnosti materiálu a vykonanie dôkladnej dynamickej rovnováhy a testovania kvality sú nevyhnutné na dosiahnutie spoľahlivej opravy a obnovy výkonu zariadenia. Ak potrebujete odbornú podporu,teffvám môže poskytnúť spoľahlivé riešenia. Máme profesionálny technický tím a štandardizované procesy, ktoré vám pomôžu predĺžiť životnosť zariadenia a zaistiť bezpečnosť výroby. 

→ Kliknutím sa dozviete viac o profesionálnej údržbe a opravách čerpadiel teff