Menjaga katup outlet tertutup selamaPompa sentrifugalpengoperasiannya menimbulkan berbagai risiko teknis.
Konversi energi yang tidak terkendali dan ketidakseimbangan termodinamika
- 1.1 Dalam kondisi tertutup akibat lonjakan suhu medium, hampir seluruh energi masukan diubah menjadi energi panas. Medium tidak mampu menyerap panas, sehingga suhu di dalam ruang pompa meningkat tajam. Pengoperasian yang terus-menerus akan menyebabkan penguapan medium, yang mempercepat karbonisasi material penyegel.
1.2 Kegagalan sistem segel Di lingkungan suhu tinggi dan penguapan medium, segel mekanis yang mengandalkan pelumasan dan pendinginan medium akan menyebabkan kegagalan panas berlebih – segel mekanis akan mengalami gesekan kering dan permukaan segel akan terbakar.
Tekanan mekanis yang tidak normal
- 2.1 Kelebihan gaya aksial Gaya aksial katup penutup biasanya 1,5-5 kali lipat dari kondisi kerja normal, dan beban bantalan dorong dapat mencapai atau bahkan melebihi batas bantalannya, sehingga mengakibatkan fragmentasi sangkar bantalan atau deformasi sangkar.
2.2 Kerusakan akibat getaran dan kelelahan Perbedaan ekspansi termal yang disebabkan oleh suhu tinggi menyebabkan deformasi termal atau tekanan termal, celah abnormal antara impeller dan rumah pompa, dan pengaruh beban hidrolik yang tidak seimbang, yang menyebabkan keseimbangan dinamis rotor rusak, getaran meningkat, dan komponen rusak karena kelelahan.
Kavitasi dan kerusakan material
3.1 Penyisihan NPSH penguapan media terbalik [membuat kelonggaran kavitasi (NPSHa) perangkat lebih rendah dari NPSHr yang diperlukan pompa], membentuk gelembung, dan gelombang kejut yang dihasilkan oleh runtuhnya gelembung dapat mencapai 690MPa, mengakibatkan pitting dan spalling sarang lebah dari pelari impeller
3.2 Kerusakan Struktur Metalografi. Untuk impeller baja tahan karat austenitik, sensitisasi dapat terjadi pada suhu tinggi lokal, yang akan meningkatkan laju korosi intergranular dan menurunkan kekuatan tarik. Untuk impeller baja karbon, masalah pada suhu tinggi lebih signifikan, seperti oksidasi dan dekarburisasi suhu tinggi, yang mengakibatkan penurunan kekuatan permukaan dan kebijakan umum. Jika mengandung pengotor seperti sulfur dan fosfor, mudah terjadi segregasi pada batas butir pada suhu tinggi, yang menyebabkan kerapuhan termal dan mudah retak selama operasi. Pada suhu tinggi jangka panjang, baja karbon memiliki ketahanan mulur yang buruk, dan suhu tinggi lokal dapat mempercepat deformasi mulur, yang pada akhirnya akan menyebabkan fraktur impeller atau kegagalan fatik.
Keamanan sistem dan risiko ekonomi
4.1 Tekanan tekanan cangkang bantalan tekanan melebihi batas dan pengoperasian katup penutup membuat tekanan outlet pompa mencapai 120-150% dari nilai pengenal, dan ada risiko menembus tekanan yang ditetapkan dari katup pengaman, yang dapat memicu pelepasan pelepas tekanan atau retaknya las pipa.
4.2 Konsumsi energi dan biaya perawatan melonjak Operasi penghentian katup merupakan "kondisi mematikan" pompa sentrifugal, yang secara signifikan meningkatkan konsumsi energi dalam jangka pendek, sedangkan operasi jangka panjang akan mengakibatkan kerusakan ganas pada peralatan, dan biaya perawatan komprehensif dapat meningkat 3-10 kali lipat.
Memburuknya kondisi kerja media khusus
Untuk media yang mudah menguap (misalnya LPG), pengoperasian katup yang tertutup akan mempercepat penguapan fase cair, dan aliran dua fase gas-cair di ruang pompa akan menyebabkan perubahan aliran yang tiba-tiba, sehingga mengakibatkan osilasi gaya aksial secara berkala dan mempercepat keausan komponen.
Pengalaman industri dan persyaratan standar
6.1 Pengalaman Industri Berdasarkan pengalaman penerapan teknik yang sebenarnya, batas waktu pengoperasian katup pompa sentrifugal tidak boleh melebihi 2 menit, dan biasanya dibatasi hingga 1 menit. Disarankan untuk memasang sistem kontrol interlock agar program proteksi shutdown terpicu secara otomatis ketika katup keluar menutup dan melebihi waktu yang ditentukan.
6.2 Spesifikasi standar mengharuskan standar API 610 Edisi ke-12 menyatakan bahwa beberapa pompa berenergi tinggi, terintegrasi, atau multitahap mengalami kenaikan suhu yang cepat ketika katup keluar ditutup, yang membuat pengujian menjadi tidak layak dan/atau tidak aman ketika katup tertutup. Kenaikan suhu berkaitan erat dengan kerapatan daya. Kerapatan daya PD, yang dapat didekati sebagai:
Peringkat P: Peringkat daya per tahap saat air dalam hp (atau MW)
D imp: Diameter impeller terukur dalam in. (atau m)
Nosel D: Diameter flensa keluaran nominal dalam inci (atau m). Untuk pompa hisap ganda, satu tahap, nosel D adalah diameter flensa masuk.
Nilai kritis tipikal untuk PD adalah 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), yang mana jika melebihi nilai tersebut disarankan untuk tidak menjalankan pompa dengan katup keluar tertutup selama pengujian kinerja.
Waktu posting: 04-Jun-2025