Odstredivé čerpadlású základné zariadenia používané v priemyselných a komunálnych oblastiach a počas prevádzky vytvárajú silné vibrácie. Základ zariadenia, predtvarované kotviace otvory a kotviace skrutky predstavujú kľúčové skryté práce, ktoré zaručujú stabilitu jednotky. Mnohé chyby na mieste, ako je odchýlka telesa čerpadla, rezonancia, prehriatie ložiska a zlomenie skrutiek, sú zvyčajne spôsobené neštandardnou konštrukciou predtvarovaných otvorov alebo neštandardnou inštaláciou skrutiek. Tento dokument rozpracúva kľúčové pokyny pre konštrukciu predtvarovaných kotevných otvorov a inštaláciu kotevných skrutiek pre odstredivé čerpadlá.
Predtvarované kotevné otvory pre odstredivé čerpadlá sú špeciálne navrhnuté pre sekundárnu injektáž kotevných skrutiek. Veľkosť, tvar, zvislosť a čistota predtvarovaných otvorov priamo určuje pevnosť kotvenia skrutiek, presnosť nivelácie zariadení a celkovú stabilitu základu. Ako základný postup pri stavbe základov čerpadla musí byť práca realizovaná v prísnom súlade s priemyselnými normami.
Rozmery predtvarovaných otvorov musia dosiahnuť rovnováhu medzi dostatočnou kompaktnosťou injektáže a konštrukčnou pevnosťou betónových základov. Poddimenzované otvory povedú k neúplnej injektáži, zatiaľ čo nadrozmerné otvory oslabia únosnosť základu. Všeobecné normalizované stavebné parametre sú špecifikované takto:
Vzdialenosť medzi skrutkou a stenou otvoru:Medzi každým svorníkom a stenou predtvarovaného otvoru sa musí zachovať jednostranná vzdialenosť 30 – 50 mm, aby sa zabezpečil dostatočný priestor pre nezmršťovací injektážny materiál, aby sa zabezpečilo úplné zabalenie a ukotvenie skrutiek.
Štandard hĺbky predtvarovaných otvorov:Celková hĺbka každého predtvarovaného otvoru musí byť o 100 – 150 mm väčšia ako skutočná zapustená dĺžka kotevnej skrutky, čím sa dôkladne zabráni vyhĺbeniu dna otvoru a neúplnej injektáži a zabezpečí sa pevnosť kotvenia na dne.
Požiadavky na vzdialenosť medzi otvormi:Stredová vzdialenosť medzi dvoma susednými predformovanými kotevnými otvormi nesmie byť menšia ako 4-násobok priemeru kotevnej skrutky, čím sa účinne zabráni praskaniu a čiastočnému odlupovaniu základu po naliatí betónu a injektáži.
Optimálny tvar otvoru:V konštrukcii sa uprednostňuje rozšírený otvor s úzkym vrchom a širokým spodkom. V porovnaní s rovnými otvormi táto štruktúra výrazne zlepšuje odolnosť skrutiek proti vytiahnutiu a zabraňuje uvoľneniu a posunutiu skrutiek v dôsledku dlhodobých vibrácií zariadenia.
Pred naliatím základového betónu sa na tvarovanie pripevnia vysokopevnostné PVC debniace rúry, oceľové formy na mieru alebo drevené formy, aby sa zabezpečila presná poloha otvorov a pravidelné tvary otvorov. Deformovanie sa musí vykonať ihneď po počiatočnom stuhnutí betónu, aby sa predišlo poškodeniu a odlupovaniu stien otvorov spôsobeným demontážou po úplnom stuhnutí.
Pred injektážou je potrebné dôkladne vyčistiť všetky nečistoty, výkvety, prach a nahromadenú vodu vo vnútri otvorov. Na komplexné prečistenie sa odporúča vysokotlakový vzduch, aby sa zabezpečilo pevné spojenie medzi škárovacím materiálom a pôvodným betónovým podkladom bez medzivrstiev alebo dutých plôch.
Nad odchýlkou polohy otvoru sa musí vykonávať prísna kontrola. V prípade odsadených otvorov, poddimenzovaných otvorov alebo deformovaných tvarov otvorov sa na korekciu použije ručné sekanie a vystružovanie. Rezanie alebo skracovanie kotevných skrutiek je prísne zakázané, pretože to zhoršuje pevnosť skrutiek a vedie k nedostatočnej dĺžke kotvenia.
Vertikálnosť predtvarovaných otvorov musí byť zaručená s odchýlkou sklonu stien otvoru maximálne 1,5°. Šikmá inštalácia skrutiek spôsobí nerovnomerné rozloženie napätia, čo vedie ku koncentrácii napätia počas prevádzky a ďalej má za následok zlomenie závitu skrutky, skĺznutie závitu a prasknutie základného rámu.
Ako hlavné nosné prvky spájajúce základný rám odstredivých čerpadiel a betónové základy preberajú kotviace skrutky funkcie upevnenia zariadenia, vyrovnania, zníženia vibrácií a odolnosti proti posunutiu. Jasné priemyselné normy platia pre výber materiálu, stupeň pevnosti, dĺžku zapustenia, proces inštalácie, škárovanie a vytvrdzovanie, ochranu proti uvoľneniu a antikoróziu kotevných skrutiek. Bežné skrutky sa nikdy nesmú používať ako náhrada.
Materiály sa musia vyberať rozdielne podľa prevádzkových podmienok, dopravovaného média a tonáže odstredivých čerpadiel, aby sa eliminovali potenciálne bezpečnostné riziká vyplývajúce z nesprávneho výberu:
Bežné odstredivé čerpadlá na čistú vodu (civilné použitie a konvenčné priemyselné zásobovanie vodou):Musia sa použiť kotviace skrutky z uhlíkovej ocele Q235 so stupňom pevnosti najmenej 4.8. Poskytujú stabilný výkon s vysokými nákladmi a spĺňajú požiadavky na konvenčné zníženie a fixáciu vibrácií.
Odstredivé čerpadlá na splaškové, chemické a korozívne médiá:Pre médiá obsahujúce kyseliny, alkálie, nečistoty a korozívne zložky sa musia použiť kotviace skrutky z nehrdzavejúcej ocele 304 alebo 316, aby sa účinne zabránilo hrdzi a korózii a zabránilo sa poruchám skrutiek, ako je prasknutie hrdze a odpadnutie.
Veľkokapacitné vysokotlakové a vysokoprietokové vysokovýkonné odstredivé čerpadlá:Pre zariadenia s veľkým zaťažením a vysokou frekvenciou vibrácií sú potrebné kotviace skrutky s vysokou pevnosťou triedy 8.8 alebo vyššej. Vyznačujú sa vynikajúcou pevnosťou v ťahu, únavou a odolnosťou proti deformácii a sú použiteľné pre dlhodobú nepretržitú prevádzku s vysokým zaťažením.
Požiadavky na zodpovedajúce príslušenstvo:Každá sada kotevných skrutiek musí byť vybavená plochými podložkami, pružnými podložkami a dvojitými maticami ako štandardným príslušenstvom. Kompletná kombinácia príslušenstva realizuje dvojitý výkon proti uvoľneniu, aby sa prispôsobila nepretržitým vibráciám vodných čerpadiel.
Vložená dĺžka priamo určuje nosnosť skrutiek pri vytiahnutí a je kľúčovým ukazovateľom, ktorý zabraňuje vytiahnutiu a uvoľneniu skrutiek. Štandardné vstavané dĺžkové pomery pre rôzne typy čerpadiel sú špecifikované nasledovne:
Ľahké vertikálne odstredivé čerpadlá: Zapustená dĺžka nesmie byť menšia ako 15-násobok priemeru skrutky, aby sa splnili požiadavky na ľahké upevnenie zariadení malého rozsahu.
Konvenčné horizontálne priemyselné odstredivé čerpadlá: Zapustená dĺžka musí byť 20 až 25-násobok priemeru skrutky, aby sa prispôsobila zaťaženiu bežnej priemyselnej prevádzky.
Vysokovýkonné vysokotlakové odstredivé čerpadlá s vysokým prietokom: Zapustená dĺžka nesmie byť menšia ako 30-násobok priemeru skrutky, aby sa zvýšila nosnosť kotvenia a odolávalo silným vibráciám.
Nedostatočná zapustená dĺžka povedie k nedostatočnej únosnosti v ťahu a skrutky sú náchylné na uvoľnenie a vytiahnutie pri dlhodobých vibráciách. Príliš dlhá zapustená dĺžka môže prekážať základovým oceľovým tyčiam, čo spôsobuje stavebný odpad a zhoršuje štrukturálnu integritu základu.
Po umiestnení musia byť kotviace skrutky držané vo zvislej polohe a dočasne pripevnené špeciálnymi konzolami, aby sa predišlo sklonu a posunutiu a aby sa zabezpečilo rovnomerné rozloženie napätia v následnej prevádzke. Medzitým sa musia inštalačné rozmery kotevných skrutiek prísne kontrolovať v porovnaní s rozmermi odstredivých čerpadiel a horizontálnych čerpacích jednotiek, aby sa zabezpečila úplná zhoda medzi polohami otvorov, rozstupom skrutiek a montážnymi otvormi na základnom ráme zariadenia. Horizontálna odchýlka povrchu základu sa musí kontrolovať v rozmedzí ±2 mm/m, aby sa zaručila presná referencia pre vyrovnanie zariadenia.
Na škárovanie sa jednotne používa špeciálna nezmršťovacia škárovacia hmota. Pre viacstupňové odstredivé čerpadlá sa uprednostňuje betón s jemným kamenivom vysokej pevnosti. Bežná cementová malta je prísne zakázaná. Bežná malta má tendenciu sa po stuhnutí zmršťovať a praskať, pričom vznikajú medzery a duté oblasti, ktoré nemôžu zaručiť celkové napätie medzi skrutkami a základom. Stupeň pevnosti betónu použitého na injektáž viacstupňových čerpadiel musí byť o jeden stupeň vyšší ako pôvodný základový betón, aby sa zlepšila pevnosť ukotvenia pri veľkom zaťažení.
Pri hutnení betónu a injektážnej hmoty v predtvarovaných dierach musí byť práca šetrná a rovnomerná. Nakláňanie kotevných skrutiek a posúvanie telies čerpadiel a čerpacích jednotiek je prísne zakázané, aby sa predišlo znehodnoteniu predchádzajúcich polohovacích a vyrovnávacích prác a eliminovalo sa skryté nebezpečenstvo excentrického namáhania skrutiek.
Konštrukcia musí prísne dodržiavať zásadu dodržiavania pevnosti. Vyrovnanie, vyrovnanie a upevnenie telies čerpadiel a čerpacích jednotiek je možné vykonať až po dosiahnutí pevnosti základového betónu viac ako 75 % projektovanej pevnosti. Sekundárna injektáž sa musí realizovať po presnom umiestnení. Výška sekundárnej injektážnej vrstvy musí byť kontrolovaná v rozmedzí 30–70 mm s rovnomernou hrúbkou a rovným celkovým povrchom.
Pred sekundárnou injektážou je potrebné styčnú plochu základu dôkladne ošetriť: povrchový prach a nečistoty opláchnuť čistou vodou a úplne navlhčiť základný povrch, aby sa zabezpečilo pevné spojenie medzi novým a starým betónom, ako aj injektážna vrstva bez medzivrstiev. Okolitá teplota konštrukcie musí byť prísne kontrolovaná. Špeciálne opatrenia proti zamrznutiu musia byť prijaté, keď je okolitá teplota nižšia ako 0 °C, aby sa zabránilo poškodeniu mrazom a strate pevnosti injektážnej vrstvy.
Injektážny materiál musí byť zhutnený vrstvenými vibráciami, aby sa odstránil vnútorný vzduch. Vytvrdzovanie sa musí vykonať ihneď po škárovaní. Ak je okolitá teplota nižšia ako 5 °C, počas celého procesu vytvrdzovania sa musí použiť tepelná izolácia a ochrana proti zamrznutiu, aby sa zabránilo praskaniu, brúseniu a neštandardnej pevnosti spôsobenej poškodením mrazom pri nízkej teplote. Za normálnych pracovných podmienok musí byť injektovaná konštrukcia vytvrdená najmenej 72 hodín pred konečným utiahnutím zariadenia.
Treba dodržať zásadu „najskôr vyrovnať, neskôr utiahnuť“. Horizontálna odchýlka rámu čerpadla musí byť riadená v rozmedzí 0,05 mm/m. Matice musia byť utiahnuté symetricky v diagonálnych smeroch vo viacerých prechodoch. Jednorazové úplné utiahnutie a jednostranné vynútené utiahnutie je zakázané, čo môže spôsobiť deformáciu rámu základne čerpadla, odchýlku presnosti vyrovnania zariadenia a poškodenie skrutiek preťažením.
Vonkajšie čerpacie stanice, vlhké dielne a pracovné podmienky na úpravu vody: Po potvrdení inštalácie skrutiek sa na skrutky rovnomerne nanesie antikorózny náter. Vodotesná a antikorózna páska môže byť omotaná okolo kľúčových častí, aby izolovala vlhkosť a spomalila koróziu.
Pracovné podmienky s vysokofrekvenčnými vibráciami a nepretržitou prevádzkou: Musí sa prijať dvojitá konštrukcia proti uvoľneniu, ktorá kombinuje dvojité matice a pružné podložky. Pre náročné pracovné podmienky je možné použiť špeciálne lepidlo na zaistenie závitov, aby sa úplne zabránilo uvoľneniu matíc spôsobenému vibráciami.
Pravidelný kontrolný mechanizmus: Kontrola opätovného utiahnutia sa vykonáva každé 3 mesiace za bežných suchých pracovných podmienok. Pre pracovné podmienky s vysokou teplotou, vysokou vlhkosťou, silnou koróziou a intenzívnymi vibráciami sa musí vykonať špeciálna mesačná kontrola, aby sa včas eliminovali skryté nebezpečenstvá uvoľnenia a korózie.
Menšie neštandardné konštrukcie kotevných systémov odstredivých čerpadiel sa v neskoršom štádiu vyvinú do porúch zariadenia. Časté chyby na mieste a zodpovedajúce nebezpečenstvá sú uvedené nasledovne:
Poddimenzované predtvarované otvory a nedostatočná vôľa:Injektážny materiál nemôže úplne obaliť skrutky, čo má za následok nedostatočnú nosnú plochu pre kotvenie. Zariadenie sa bude počas prevádzky triasť, posúvať a vychyľovať sa.
Neštandardná zapustená hĺbka kotevných skrutiek:Nedostatočná únosnosť v ťahu spôsobí uvoľnenie a zdvihnutie skrutiek pri dlhodobých vibráciách, kompenzuje súosovosť telesa čerpadla a zhorší opotrebovanie ložísk a obežných kolies.
Zjednodušená konfigurácia príslušenstva len s jednou maticou a bez pružinovej podložky:Takáto konfigurácia nemôže vydržať nepretržité vibrácie a matice sú náchylné na automatické uvoľnenie, čo je hlavnou príčinou rezonancie jednotky a nestability zariadenia.
Škárovanie obyčajnou maltou a nedostatočná doba vytvrdzovania:Malta sa zmršťuje, praskne a vytvorí sa vnútorné duté miesta, čím sa poškodí celková celistvosť základu. Zariadenie sa pravdepodobne počas dlhodobej prevádzky integrálne posunie.
Šikmá montáž skrutiek a jednostranné uťahovanie:Na skrutkách sa vyskytnú nerovnomerné napätie a silná koncentrácia napätia, čo po dlhodobej prevádzke povedie k prasknutiu skrutky a prasknutiu a poškodeniu základného rámu čerpadla.
Prísna kolaudácia sa vykoná po dokončení konštrukcie kotvy a sekundárnej injektáže a zariadenie môže byť uvedené do prevádzky až po kolaudácii. Prijatie zahŕňa viacero aspektov vrátane presnosti základného povrchu, konštrukčnej technológie, materiálových noriem, nízkoteplotnej konštrukcie a skúšobnej prevádzky zariadenia.
Akceptácia je rozdelená do troch hlavných kategórií: kontrola vzhľadu, kontrola komponentov a kontrola skúšobnej prevádzky.
Akceptácia presnosti základného povrchu:Horizontálna odchýlka povrchu základu inštalácie zariadenia sa musí kontrolovať v rozmedzí ±2 mm/m. Injektáž vo vopred vytvarovaných otvoroch musí byť hustá a plná bez dutín, trhlín alebo odlupovania. Betón okolo otvorov otvorov musí byť plochý, neporušený a bez poškodenia a defektov.
Prijatie komponentov skrutiek:Vertikálna odchýlka skrutiek nesmie byť väčšia ako 2 mm/m bez sklonu alebo posunutia. Všetko príslušenstvo musí byť úplné a neporušené a závity skrutiek nesmú skĺznuť, korózia a deformácie. Špecifikácia a materiál skrutiek musia zodpovedať konštrukčným požiadavkám a musia byť kompatibilné s typom čerpadla.
Technológia škárovania a akceptácia materiálu:Na injektáž viacstupňových odstredivých čerpadiel sa použije betón s jemným kamenivom o jeden stupeň vyššej pevnosti a pre bežné typy čerpadiel sa použije špeciálny nezmršťovací injektážny materiál. Sekundárna injektážna vrstva musí mať jednotnú hrúbku v rozsahu od 30 mm do 70 mm. Podkladový povrch sa pred výstavbou dôkladne opláchne a navlhčí a v prostredí s nízkou teplotou sa v plnom rozsahu zavedú opatrenia proti zamrznutiu a tepelná izolácia.
Akceptácia skúšobnej prevádzky:Po nepretržitej prevádzke zariadenia pri plnom zaťažení po dobu dlhšiu ako 2 hodiny nesmie nastať žiadne uvoľnenie kotevných matíc, posunutie základného rámu, abnormálna rezonancia alebo abnormálne vibrácie a hluk jednotky a všetky prevádzkové parametre zariadenia musia zostať stabilné.
Prijatie dokumentu:Kompletné záznamy vrátane špecifikácií skrutiek, materiálových certifikátov, pevnostných stupňov injektážnych materiálov, stavebnej teploty, záznamov o vytvrdzovaní a údajov o procese uťahovania sa musia uchovávať pre následnú údržbu, kontrolu a renováciu.
Konštrukcia predtvarovaných kotevných otvorov a montáž kotevných skrutiek pre odstredivé čerpadlá sú kritické skryté práce, ktoré určujú stabilitu čerpacích jednotiek. Celý proces výstavby vrátane kontroly rozmerov, škárovania a uťahovania sa musí realizovať v prísnom súlade s príslušnými normami, aby sa predišlo chybám pri výstavbe.
Ako profesionálna značka fluidných zariadení,TEFFIKOplne dodržiava priemyselné štandardy a poskytuje kompletný súbor štandardizovaných riešení zahŕňajúcich prispôsobenie základného rámu, výber skrutiek a vedenie na mieste.
