Imballaggio, installazione e messa in servizio di pompe centrifughe
Come ottenere un funzionamento regolare e senza problemi.
Le pompe centrifughe sono state comunemente utilizzate in molti servizi e applicazioni. Una configurazione comune della pompa centrifuga è la pompa orizzontale monostadio. Il tipo di pompa più comune è la pompa centrifuga orizzontale, ad aspirazione terminale, con scarico dall'alto. Anche altri tipi di pompe, come pompe multistadio, pompe verticali e pompe intercuscinetto (BB), sono state utilizzate in diverse applicazioni e servizi in base a requisiti specifici. Questo articolo discute l'imballaggio, l'installazione e la messa in servizio delle pompe centrifughe per un funzionamento regolare e senza problemi.
Imballaggio della pompa
La selezione della piastra base per una pompa è uno dei primi passi nel confezionamento della pompa. Questo è un passaggio chiave per l'affidabilità e il corretto funzionamento della pompa. Ci sono state diverse configurazioni, tipi e materiali per la piastra di base. La migliore raccomandazione è una piastra di base robusta e resistente, fabbricata con profili e sezioni in acciaio adatti. Rigidità torsionale, rigidità e planarità sono importanti per la piastra base di una pompa. Una piastra di base in acciaio fabbricato dovrebbe essere sufficientemente pesante, adeguatamente saldata, alleggerita dalle sollecitazioni e lavorata.
Tutte le pompe richiedono alcune piccole tubazioni di servizio nella confezione. Ad esempio, sono necessarie alcune tubazioni e connessioni per sistemi di lubrificazione, sistemi di tenuta, scarichi o sfiati. Sono stati utilizzati tubi (anche in acciaio inossidabile), tubi flessibili o simili, ma hanno presentato guasti e problemi di affidabilità in diversi pacchetti di pompe. Le tubazioni piccole e rigide sono sempre state l'opzione migliore. Tubazioni di piccole dimensioni con materiale e dettagli opportunamente selezionati (la corretta pianificazione del tubo/raccordo) sono migliori delle tubazioni, dei tubi flessibili, ecc. sopra menzionati. Le tubazioni di piccole dimensioni devono essere adeguatamente supportate e sufficientemente rinforzate e rinforzate per evitare vibrazioni, sollecitazioni elevate punti o fallimenti. Anche la corrosione e il potenziale di incidenti sono fonte di preoccupazione quando si tratta di tubazioni di piccole dimensioni; quindi, si consigliano pareti pesanti con supporti conservativi (rigidi).
Tutte le pompe centrifughe dovrebbero avere un manometro sul lato di mandata vicino all'uscita della pompa. Ciò è utile per la risoluzione dei problemi e il monitoraggio, poiché l'accurata pressione di scarico è un'informazione fondamentale. I manometri in aspirazione sono un altro argomento di discussione. Da un lato, un manometro in aspirazione è utile per il monitoraggio, ma dall'altro i disturbi prodotti sulla linea di aspirazione non sono buoni risultati, in quanto la tubazione di aspirazione dovrebbe essere il più semplice possibile. Di conseguenza, molte pompe non hanno un manometro sul lato di aspirazione.
Installazione
La corretta installazione di solito si riferisce a una fondazione correttamente implementata, bulloni di ancoraggio adeguati, carichi minimi delle tubazioni, livellamento corretto, allineamento appropriato e stuccatura perfetta. L'installazione delle pompe richiede grande attenzione. Il livellamento, il corretto posizionamento e l'allineamento sono importanti. Come regola generale, la piastra di base di un treno di pompe deve essere livellata (da lato a lato, da un capo all'altro, ecc.) entro 0,0002 metri per metro (m per m)/0,2 mm per m (millimetro per metro)—ad esempio, meno di 0,4 mm per una piastra base della pompa da 2 m. Per quanto riguarda le tubazioni della pompa, si consiglia di collegare la flangia di aspirazione della pompa alla sorgente di aspirazione, non viceversa.
A titolo indicativo, la massa della fondazione dovrebbe essere da tre a quattro volte la massa del pacchetto della pompa centrifuga. La malta epossidica deve essere sempre utilizzata per i macchinari, comprese le pompe centrifughe. I tirafondi devono essere sufficientemente forti e lunghi. In particolare, dovrebbero avere un rapporto lunghezza/diametro da 11 a 16. I tirafondi dovrebbero essere provvisti di manicotti, o di un attrezzo simile, per impedire l'ingresso di malta e accogliere la relativa crescita termica a causa della differenza di crescita termica tra la fondazione e piastra di base. Per quanto riguarda le basse forze delle tubazioni (basse carichi degli ugelli), queste dovrebbero essere così basse che quando si realizzano flange delle tubazioni sulle flange degli ugelli della pompa, nessun comparatore dovrebbe spostarsi di più di 0,04 mm durante il serraggio o l'allentamento dei bulloni della flangia.
Messa in servizio e funzionamento
La diagnosi precoce, l'identificazione e la correzione dei problemi della pompa sono importanti per garantire un funzionamento continuo, sicuro e produttivo. Immediatamente dopo l'avvio, è necessario controllare e valutare la prevalenza e la portata prodotte. La pompa deve anche essere controllata per vibrazioni eccessive, rumore, funzionamento dei cuscinetti, temperatura di esercizio e altri dettagli operativi. Anche questi passaggi dovrebbero essere controllati prima; tuttavia, se il funzionamento idraulico della pompa sembra normale, la causa del problema potrebbe essere l'allineamento, il cuscinetto o la tenuta.
Quando il gas (aria) entra in una pompa centrifuga, a volte rimane intrappolato all'interno della pompa (ad esempio nella voluta), e questo riduce la capacità e crea vibrazioni e rumore. Se una pompa è eccessivamente rumorosa e non ci sono problemi meccanici, è probabile che il problema sia causato dal gas (aria) nella pompa. Una causa meno comune potrebbe essere la cavitazione. La cavitazione di solito produce un rumore distinto, spesso diverso dal rumore prodotto da altri malfunzionamenti. Un altro modo per determinare se il problema è la cavitazione è controllare il margine della prevalenza netta di aspirazione (NPSH) e monitorare le fluttuazioni della pressione di aspirazione e scarico.
Rotodinamica e vibrazioni
La dinamica dei rotori gioca un ruolo importante per qualsiasi pompa centrifuga, in particolare per pompe ad alta velocità, di grandi dimensioni o ad alta potenza. Le velocità critiche non devono invadere la gamma di velocità operativa. La maggior parte delle pompe sono macchine ad albero rigido con la prima velocità critica superiore al 120% della velocità operativa massima. Per le pompe a velocità variabile (VSD), la prima velocità critica deve essere superiore al 130% della velocità operativa massima. Alcune pompe di grandi dimensioni potrebbero utilizzare concetti di albero flessibile. Per questi, la prima velocità critica si trova al di sotto della velocità operativa minima, che in genere è compresa tra il 15% e il 25%. La seconda velocità critica è generalmente superiore al 130% della velocità massima di funzionamento.
Una buona misura per valutare il funzionamento della pompa e l'idraulica sono le vibrazioni. È normale che tutte le pompe vibrino. Anche le pompe nelle migliori condizioni di esercizio idrauliche, meccaniche e dinamiche avranno delle vibrazioni a causa di piccoli difetti e imperfezioni. Pertanto, ogni pompa avrà un livello di vibrazione che può essere considerato normale o inerente. In termini di funzionamento o monitoraggio delle condizioni, questo è noto come "linea di base". Tuttavia, quando le vibrazioni della pompa aumentano o diventano eccessive, il motivo è solitamente un problema operativo o meccanico. Le vibrazioni di solito non aumentano o diventano eccessive senza motivo. Problemi idraulici, squilibrio, disallineamento, cuscinetti usurati, allentamento, ecc. possono causare vibrazioni elevate. Alcune di queste cause profonde di vibrazioni più elevate rispetto alla linea di base potrebbero essere tollerate fino alla successiva revisione o riparazione importante.
Elevate vibrazioni di per sé potrebbero danneggiare i componenti della pompa, come guarnizioni o cuscinetti. A titolo indicativo, la velocità di vibrazione non filtrata, quando misurata radialmente all'albero (ad esempio con un sensore di vibrazione montato sul cappello del cuscinetto), spesso non dovrebbe superare i tre o quattro mm/secondo da picco a picco.
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