문제를 찾고 있습니다. 펌프 문제에 대비하기.

Steve Gahbauer 작성

펌프는 플랜트 운영에 매우 중요합니다. 고장은 생산을 중단하고 비용이 많이 드는 가동 중지 시간, 수리 및/또는 교체를 초래할 수 있습니다. 가장 불편한 시간에 문제가 발생하므로 잠재적인 문제에 미리 대비하는 것이 중요합니다.

각 펌프에는 고유한 사운드 및 진동 패턴이 있습니다. "정상"이 설정되면 이러한 패턴의 일상적인 변화에 주의를 기울이십시오. 이는 문제를 의미할 수 있습니다. 운전자의 증가하거나 불규칙한 진동은 종종 임박한 고장의 첫 번째 증상입니다. 기타 변경 사항으로는 속도 감소, 유속 감소, 과도한 누출 및 이상한 소음이 있습니다.

고르지 않게 마모된 부품, 구부러진 샤프트, 느슨한 임펠러 및 부식 또는 마모의 징후와 같은 고장 원인은 펌프를 당겨서 분해할 때 명백해집니다.

토론토에 있는 Sulzer Pumps(Canada) Inc.의 고객 지원 서비스인 Michael Dufresne은 최근 STLE(Society of Tribologists and Lubrication Engineers)의 Hamilton 섹션 교육의 날에서 6가지 문제 해결 지침을 제공했습니다.

1. 선택. 유압 선택 기준에 대한 ISO 13709(API 610) 표준을 검토하십시오. 여기에는 정격 작동 유량이 최고 효율 유량의 80% ~ 110% 이내여야 합니다. 펌프는 최고 효율 흐름의 70% ~ 120%의 기본 작동 영역을 가져야 합니다. 펌프는 정격 조건에서 최소 5%의 수두 증가가 가능해야 합니다. 닫힌 밸브(차단)까지의 수두 상승은 정격 수두의 최소 110%여야 합니다.

2. 시스템 곡선. 배관, 밸브, 스트레이너 및 감속기의 길이로 인해 시스템에는 항상 마찰 손실이 있습니다. 흐름의 증가는 흐름의 제곱에 비례하는 더 많은 마찰 손실을 초래합니다.

현장에서 사용 가능한 순 흡입 양정(NPSH)(액체 피트 단위로 측정되고 증기압 위의 절대 용어로 사용 가능한 총 양정으로 정의됨)은 항상 펌프의 NPSH보다 커야 합니다. 모든 액체에는 온도에 따라 변하는 고유한 증기압이 있습니다. 필요한 NPSH는 계산할 수 없지만 테스트를 통해 결정된 값으로 추정할 수 있습니다. 낮은 NPSH 응용 분야를 위해 설계된 임펠러는 일반적으로 높은 흡입 속도를 가지며 낮은 유량에서 작동 문제가 발생하기 쉽습니다.

펌프는 연속 작동에 적합한 특성 곡선 내에 "편안한 영역"이 있습니다. 컴포트 존은 API 610 기본 흐름 대역과 관련이 있습니다.

3. 캐비테이션. 액체의 압력이 자체 증기압 이하로 떨어질 때 발생하며, 기포가 임펠러의 고압측으로 이동할 때 소음과 진동을 일으킵니다.

특정 흡입 속도는 사용 가능한 NPSH가 낮은 조건에서 작동하는 원심 펌프의 상대적 능력을 나타내는 정격 숫자입니다. 업계 표준에서는 펌프가 10,000~11,000 범위에 있을 것을 권장합니다.

4. 역류 및 진동. 임펠러의 흐름 스파이크는 소용돌이 방지 리브 또는 흐름 스트레이트너와 같은 인접한 고정 요소에 영향을 주어 베인 통과 주파수에서 진동을 생성할 수 있습니다.

소용돌이 액체 링은 펌프 입구에서 멀어질수록 느려집니다. 링이 펌프 입구에서 멀리 떨어진 고정 요소에 영향을 미치면 더 낮은 주파수에서 진동이 발생합니다. 소위 베인 통과는 임펠러 베인과 볼류트 립 사이의 상호 작용이 베인 통과 주파수에서 압력 맥동 또는 파동을 생성할 때 발생합니다. 엇갈린 배출 날개는 통과 맥동을 줄입니다.

펌프 진동에는 많은 원인이 있으며 가장 흔한 것은 불균형입니다. 기타에는 샤프트, 정렬 불량, 오일 휩 또는 기초 실패가 포함됩니다.

5. 펌프 성능 수정. 임펠러 배출 베인을 언더필하면 임펠러 배출구 면적이 증가하여 펌프 성능이 향상됩니다.

흡입 베인을 과도하게 채우거나 다시 자르면 필요한 NPSH가 낮아집니다. 압력 측에서 재료를 제거하여 임펠러 배출 날개를 과도하게 채우면 배출구의 블레이드가 원래 너비의 약 1/3로 얇아지므로 배출 성능에 영향을 미치지 않습니다.

저속 및 중속 펌프에서 볼류트 립을 줄이면 볼류트 면적 변화의 계수만큼 피크 효율이 이동하고 오른쪽으로 향하게 됩니다.

6. 윤활. 펌프 베어링에 가장 많이 사용되는 두 가지 오일은 순수 및 정제된 광유입니다. 및 고온용 합성유.

다양한 첨가제가 윤활 성능을 향상시킵니다. 산화 방지제는 산화 안정성을 개선하여 부식을 감소시키고 오일이 더 점성이 되는 것을 방지하며 거품을 방지하는 첨가제가 있어 윤활유의 하중 전달 능력을 감소시킵니다. 필름 보강재는 윤활제보다 더 큰 장력으로 표면층을 형성하여 금속 접촉으로 인한 마모를 줄입니다. 유기 아연 화합물은 볼과 레이스 사이의 직접적인 접촉을 방지합니다. 활성 EP 첨가제는 마찰을 줄이기 위해 베어링 금속과 화학적 조합을 형성합니다. 그리고 이황화몰리브덴과 같은 고체 첨가제는 윤활 품질을 향상시킵니다.

오일 레벨은 펌프가 정지되어 있을 때 하단 볼의 중간에 있어야 합니다.

대부분의 펌프에는 오일이 너무 뜨거워지면 냉각시키는 기능이 있습니다. 하우징을 냉각하여 베어링을 냉각시키지 마십시오. 강철이 팽창하거나 수축합니다.

열은 오일의 속도를 감소시켜 윤활유가 부하를 지지하는 능력을 상실함에 따라 더 많은 열을 생성합니다. 억지 끼워맞춤은 베어링에서 샤프트로 열을 전도합니다. 샤프트를 적절한 치수로 만드는 데 사용되는 널링 표면이나 폴리머가 없는지 확인하십시오.

효과적인 문제 해결은 펌프를 아는 것입니다. 적절한 성능에 익숙해지고 운영을 면밀히 모니터링하고 문제를 신속하게 수정하여 비용이 많이 드는 생산 중단을 방지하십시오.

Steve Gahbauer는 엔지니어이자 토론토에 기반을 둔 비즈니스 작가이며 PLANT의 정기 기고 편집자입니다. 이메일 [email protected]. 코멘트? 이메일 [email protected].