Існує три проблеми пов'язані з поганими трубопроводами насоса:
1. Недолік доступної інформації по цій темі.
2. Ніхто не приділяє цьому будь-якого уваги при установці насоса.
3. Це може залишитися непоміченим і приводити до повторюваних відмов насоса протягом багатьох років.
Як наслідок 1-го і 2-го вище, більшість насосів підключаються неправильно. Насправді, коли ми дивимося на те, як встановлено багато насоси це нагадує "кошмар сантехніка". Багато насоси виглядають так, ніби вони були затиснуті в кут і труби мають і внутрішню і зовнішню різьбу, без розгляду будь-якої структури течії.
Буде багато тих, хто прочитав ці рядки і зрозумів до їх жаху, що деякі з найбільш проблемних насосів на їх підприємстві не дотримуються ні яким базовим правилам трубопроводів насоса. Чому?
Трохи практики! Якби ви встановлювали новий насос в нову систему, де б ви взяли інформацію про те, як повинна бути встановлена система трубопроводів насоса?
Більшість з нас звернулися б до керівництва по установці, експлуатації та обслуговування насосів (IOM). На жаль, це не дасть великої кількості інформації, тому що багато з насосних компаній використовують керівництво для обговорення розташування, що обмежує їх відповідальність в межах всмоктуючого і напірного патрубків насоса.
Хоча ця позиція швидко зникає, зміна ще не досягло більшості посібників IOM. Як наслідок, точна і повна інформація, як і раніше строго обмежена, і висока частка насосів в багатьох галузях промисловості встановлені з порушенням компонування трубопроводу, що призводить до передчасного виходу з ладу.
"Підводних каменів з трубопроводами" можна легко уникнути, дотримуючись кількох простих правил.
Забезпечте сторону всаса прямою трубою довжиною, еквівалентній 5-10 діаметрам цієї труби, між всмоктуючим редуктором і першою перешкодою в лінії. (Рис. 1)
Малюнок 1.
Це дозволить забезпечити рівномірну подачу рідини до лопаточному простору робочого колеса, що має важливе значення для оптимальних умов всмоктування. (Досвідчений інженер відзначить, що це суперечить інформації, яка міститься в більшості посібників IOM, де говориться, що всмоктує трубопровід повинен бути на стільки коротким, на скільки це можливо)
Діаметр труби з боку входу і з боку виходу насоса повинен бути хоча б на один розмір більше, ніж сам патрубок. З боку горизонтального входу потрібно ексцентричний перехідник, щоб зменшити розмір труби від лінії всаса до напірного патрубка. За рахунок виставлення перехідника плоскою стороною вгору, як показано на рис.1, він усуває потенційні проблеми повітряних кишень в найвищій точці в лінії всмоктування. Концентричний перехідник може використовуватися на вертикальній напірної трубі.
Уникайте колінчастих труб встановлених на патрубок насоса, або близько до нього розташованих.
Було багато досліджень про можливість застосування компонування всмоктуючого патрубка колінчатим з'єднанням. Давайте спростимо це і просто приберемо його!
У колінчастих патрубках завжди присутній нерівномірний потік, і коли подібне з'єднання встановлено на всас будь-якого насоса, воно вносить той нерівномірний потік на лопатка простір колеса насоса. Це може створити турбулентність і захоплення повітря, що може привести до пошкодження і вібрацій робочого колеса.
Проблема набагато більше, коли колінчатий патрубок встановлений в горизонтальній площині на вході в горизонтальний насос з подвійним всмоктуванням, як це показано на малюнку 2. Така компоновка вводить нерівномірні потоки в протилежні лопаточні простору робочих коліс, і істотно порушує гідравлічне рівновагу ротора.
Малюнок 2.
При таких умовах, перевантажений підшипник буде передчасно і регулярно виходити з ладу, якщо використовується набивка. Якщо насос оснащений механічним ущільненням, то ущільнення буде виходити з ладу замість підшипника, але настільки ж регулярно, а іноді і частіше.
Коли вкрай важливо розташувати колінчастий патрубок на вході в насос подвійної всмоктування, він повинен знаходитися під прямим кутом до валу.
Єдине, що гірше, ніж колінчастий патрубок на вході в насос, це два патрубка, особливо, якщо вони розташовані близько один до одного в площинах під прямим кутом. У рідини створюється ефект обертання, який потрапляє в робоче колесо і призводить до турбулентності, вібраціям і низьку продуктивність.
Усуньте можливість утворення вихорів або засмоктування повітря в джерелі всмоктування.
Якщо насос всмоктує рідину з резервуара або бака, освіту вихорів може залучати повітря в лінію всмоктування. Зазвичай це попереджається за рахунок достатнього занурення отвору всмоктування в рідину. Колоколообразная конструкція отвору знизить необхідну величину занурення. Саме занурення абсолютно не залежить від NPSHr насоса.
Велика увага повинна бути приділена конструкції резервуару, щоб упевнитися в тому, що будь-яка втікає в нього рідину, робить це так, що залучений в потік повітря не потрапляє під всмоктуючий отвір. Будь-яка проблема такого роду може зажадати змін у взаємному розташуванні входу і виходу, якщо резервуар досить великий, або ж необхідно буде використовувати перегородки.
Розмістіть трубопроводи на такій відстані, щоб не виникало ніяких напруг прикладених на корпус насоса.
Фланці трубопроводу повинні бути точно центровані, до того, як затягнути болти, і всі трубопроводи, клапани та пов'язана з ними запірна арматура повинні мати незалежну опору, щоб на насос не передавалася ніяких напружень. Будь-які напруги, що передаються на корпус насоса, зменшують ймовірність задовільною надійності і продуктивності.
Також як і у всіх правилах, тут є винятки: технічні вимоги API 610 визначають максимальний рівень сил і моментів, які можуть бути включені на фланці насоса. Вони повинні бути допустимими для будь-якого насоса, проданого в нафтовій промисловості або будь-який інший пов'язаної промисловості, що використовує ці технічні вимоги. Як наслідок, всі насоси стандарту API мають більш жорстку і важку конструкцію, ніж їх еквіваленти за розміром стандарту ANSI.
Конструкція трубопроводу є однією з областей, де основні пов'язані принципи часто ігноруються, приводячи до таких проблем, як, гідравлічна нестабільність в робочому колесі, яка перекладається в додаткове навантаження на вал, більш високих рівнів вібрації і передчасного виходу з ладу підшипників або ущільнень. Існує багато інших причин чому насоси можуть вібрувати і чому ущільнення і підшипники виходять з ладу, і проблема рідко відстежується в неправильному трубопроводі.
Через те, що багато насоси були неправильно обладнані трубопроводами, і все ще працювали цілком "задовільно" - стверджувалося, що процедура оснащення трубопроводами не важлива. Це не робить сумнівну практику установки трубопроводів правильною, це всього лише щасливий випадок.
Будь-які помилки в системі трубопроводів, зроблені з напірної сторони насоса часто можна врегулювати збільшенням продуктивності цього насоса. Однак, проблеми з боку всмоктування можуть стати джерелом повторюваних відмов, які можуть бути будь-коли відслідковані і будуть продовжувати залишатися непоміченими протягом багатьох років в майбутньому.