螺杆泵进行性故障,干燥运行条件下有热痕
了解导致泵故障的变量。
Floco过程

生产设施在测量和存档历史过程数据方面已经取得了长足的进步。尽管有强大的数据收集,但许多设施未能在维护中充分利用这些信息。从识别趋势到预测故障,正确地将数据集成到泵可靠性计划中至关重要。因此,重要的是要了解导致泵故障的关键变量,以及可能阻止组织从现有的基于数据的系统中获利的潜在陷阱。

传统的维修方法主要依靠机械技术来确定故障的根本原因,并规定设备大修所需的内容。稳健的数据系统已集成到制造系统中,并用于优化生产率、成分添加和机器设置。在较小的程度上,一些维护项目利用了数据驱动的项目。很难说为什么现代的水泵维护程序迟迟没有流行起来。

也就是说,业界已经认识到这一差距,基于数据的维护一直是一个热门话题。所有广泛定义的方法和分析系统可能会让人不知所措,因此,重要的是要跳过缩写,了解泵故障背后的物理原理。精确的压力、温度和流量测量,结合“何时何地”的知识,对于理解扰动条件和工艺设计问题至关重要。通过监测这些参数并在导致故障之前发现问题,可以防止停机并延长设备寿命。

压力是许多过程中的基本参数,变化可能表明有问题。然而,了解每个压力变量的测量位置同样重要。压力测量通常在不同的点进行,如吸入和排放侧,以及在进口和系统出口。在泵的吸入和排出侧测量的压力提供了有关泵性能的信息,如流量、总扬程和效率。在系统入口和出口的测量提供了关于系统的信息。

离心泵叶轮叶片损坏
离心泵叶轮叶片损坏

泵流量是预测、解决和排除泵可靠性问题的另一个关键参数。一个很好的例子是测量每分钟转速(rpm)的流量。当安装泵时,给定转速下的流量是其最大值。由于内部部件磨损,每分钟的流量下降。了解泵和系统转速的限制可以制定预测性维护计划。

流量也是诊断离心泵问题的有效工具。当性能曲线出现偏差时,可能是吸力问题或永久性机械故障。例如,如果排气压力低,流量低于其预期流量,则可能表明吸力有问题或叶轮或蜗壳损坏。如果在给定压力下流速过低,应该立即发出警告。

另一个重要变量是温度。温度对于机械和工艺驱动的故障很有用。机械温度指示器的例子有:

  • 轴承的温度将增加,因为它是接近其寿命的结束。
  • 当机械密封在没有流体的情况下运行时,密封失效导致填料箱温度急剧升高,这表明需要更多的系统联锁。
  • 如果离心泵下游的阀门关闭,导致泵出现死角,蜗壳内的热量将继续增加,因为摩擦和流动流体无法带走热量。

当涉及到机械温度分析时,底线是摩擦产生热量,是许多机械系统的主要限制因素。在可能的情况下,了解和测量机械温度是很重要的。

温度也可以解释过程系统中的问题。例如:

  • 空化产生的热量会导致温度升高
  • 化学物质的污染会引起温度升高或降低的放热或吸热反应。
  • 尺寸不合适的阀门可能会产生阻塞流,导致相变,从而导致温度升高。

地点:测量数据的位置决定了需要如何解释数据。如果压力传感器位于调节阀的上游,离离心泵的排放物最近,那么压力值将与流量成反比(压力越大=流量越小)。如果压力测量是在调节阀的下游,所有其他变量保持不变,那么压力将成正比。关键在于,同一类型变量的位置可以显示相反的或不相关的结果,这取决于测量信息的位置。

当:时间相关性是测量扰动条件时精确定位的先决条件。这似乎是显而易见的,但当考虑到数据收集的频率,补偿过程控制的滞后或联系因果时,就会变得更加微妙。

什么:理解工艺流体特性对于理解应用局限性至关重要。一个很好的例子是了解流体的蒸汽压,以确定避免空化所需的温度、压力和流量限制。想象一下,一家啤酒厂决定推出一种含有更高浓度乙醇的产品。在较低的温度和较高的压力下,较高的乙醇水平会导致空化;因此,必须建立新的限制以防止失败。

每个位置的泵类型也很关键。重温关于压力测量位置的例子。对于容积排量为100%的正排量泵,同样的情况下,节流阀上游或下游的压力不会影响流量。然而,随着节流阀上游压力的增加,功率将继续增加。排量泵的功率将受到相反的影响,因为它将继续增加,直到达到设备限制。相反,离心泵会经历一个较低的功率消耗压力增加。

粘度、pH值、电导率、悬浮物、稠度、粒径和润滑性等次要变量往往被忽视,但在诊断和解决设备可靠性问题时很有价值。这些变量提供了对过程的更主观的理解,并可以洞察设备故障的根本原因。

电导率、悬浮固体、溶解固体、颗粒尺寸和润滑性也很有价值。例如,电导率是衡量液体导电性能的指标,可用于检测液体中的杂质。悬浮固体、溶解固体和颗粒大小都是液体状况的指标,可用于检测污染物。润滑性是润滑系统和过程润滑机械部件中的一个重要参数。

振动分析是另一个用于诊断问题的强大工具。通过测量泵各个位置的振动,可以检测出诸如转子不平衡、轴不对中、轴承磨损等问题。通过尽早发现问题,振动分析可以帮助防止停机,延长泵的寿命。除了识别具体问题外,振动分析还可以用于监测泵的长期健康状况。通过定期比较振动数据,可以检测到泵振动水平的变化,这可能表明即将发生故障。振动分析是诊断泵故障的一种无创且经济有效的方法。振动分析可以帮助确保泵以最佳性能运行。BETVICTOR体育官网

通过将过程数据与合理的机械技术相结合,可以大大改进泵的维修计划。通过利用过程数据来预测设备故障并优化维护计划,设施可以建立下一个级别的维护计划。

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