Menjaga katup keluar tetap tertutup selamaPompa sentrifugalOperasi ini menghadirkan berbagai risiko teknis.
Konversi energi yang tidak terkontrol dan ketidakseimbangan termodinamika
- 1.1 Dalam kondisi tertutup dengan lonjakan suhu medium, hampir seluruh energi masukan diubah menjadi energi panas. Medium tidak mampu menghilangkan panas tersebut, menyebabkan suhu di ruang pompa meningkat tajam. Pengoperasian terus-menerus akan menyebabkan penguapan medium, mempercepat karbonisasi bahan penyegel.
1.2 Kegagalan sistem penyegelan Dalam lingkungan suhu tinggi dan penguapan media, penyegelan mekanis yang bergantung pada pelumasan dan pendinginan media akan menyebabkan kegagalan akibat panas berlebih – penyegelan mekanis akan mengalami gesekan kering dan permukaan penyegelan akan terbakar.
Tekanan mekanis abnormal
- 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 daya dukungnya, yang mengakibatkan pecahnya sangkar bantalan atau deformasi sangkar.
2.2 Getaran dan kerusakan akibat kelelahan Perbedaan ekspansi termal yang disebabkan oleh suhu tinggi mengakibatkan deformasi termal atau tegangan termal, celah abnormal antara impeler dan rumah pompa, serta pengaruh beban hidrolik yang tidak seimbang, yang menyebabkan keseimbangan dinamis rotor terganggu, getaran meningkat, dan komponen mengalami kerusakan akibat kelelahan.
Kavitasi dan kerusakan material
3.1 Toleransi NPSH penguapan medium terbalik [membuat toleransi kavitasi (NPSHa) perangkat lebih rendah daripada NPSHr yang diperlukan dari pompa], membentuk gelembung, dan gelombang kejut yang dihasilkan oleh runtuhnya gelembung dapat mencapai 690MPa, mengakibatkan pengikisan dan pengelupasan sarang lebah pada runner impeler
3.2 Kerusakan Struktur Metalografi Untuk impeler baja tahan karat austenitik, sensitisasi dapat terjadi pada suhu tinggi lokal, dan laju korosi intergranular akan meningkat serta kekuatan tarik akan menurun. Untuk impeler baja karbon, masalah pada suhu tinggi lebih signifikan, seperti oksidasi suhu tinggi dan dekarburisasi, yang mengakibatkan penurunan kekuatan permukaan dan kebijakan umum; Jika mengandung pengotor seperti sulfur dan fosfor, mudah terjadi segregasi pada batas butir pada suhu tinggi, menyebabkan kerapuhan termal dan mudah retak selama pengoperasian; Di bawah suhu tinggi jangka panjang, baja karbon memiliki ketahanan creep yang buruk, dan suhu tinggi lokal dapat mempercepat deformasi creep, yang pada akhirnya akan menyebabkan patahan impeler atau kegagalan kelelahan.
Keamanan sistem dan risiko ekonomi
4.1 Tekanan pada cangkang penahan tekanan melebihi batas dan pengoperasian katup penutup menyebabkan tekanan keluaran pompa mencapai 120-150% dari nilai nominal, dan terdapat risiko terjadinya kebocoran tekanan yang ditetapkan pada katup pengaman, yang dapat memicu pelepasan tekanan atau retaknya lasan pipa.
4.2 Lonjakan konsumsi energi dan biaya perawatan Pengoperasian katup mati merupakan "kondisi kritis" pada pompa sentrifugal, yang secara signifikan meningkatkan konsumsi energi dalam jangka pendek, dan pengoperasian jangka panjang akan menyebabkan kerusakan parah pada peralatan, serta biaya perawatan komprehensif dapat meningkat 3-10 kali lipat.
Kemerosotan kondisi kerja media khusus
Untuk media yang mudah menguap (misalnya, LPG), pengoperasian katup 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 periodik gaya aksial dan mempercepat keausan komponen.
Pengalaman industri dan persyaratan standar
6.1 Pengalaman IndustriMenurut pengalaman aplikasi teknik aktual, batas waktu pengoperasian katup pompa sentrifugal tidak boleh melebihi 2 menit, dan biasanya dibatasi hingga 1 menit. Disarankan untuk memasang sistem kontrol interlock untuk secara otomatis memicu program perlindungan penghentian ketika katup keluar tertutup dan melebihi waktu yang ditentukan.
6.2 Spesifikasi standar mensyaratkan bahwa standar API 610 Edisi ke-12 menyatakan bahwa beberapa pompa berenergi tinggi, terintegrasi roda gigi, atau multistage memiliki kenaikan suhu yang cepat ketika katup keluar ditutup, yang membuat pengujian tidak memungkinkan dan/atau tidak aman ketika katup ditutup. Kenaikan suhu sangat berkaitan dengan kepadatan daya. Kepadatan daya PD, yang dapat diperkirakan sebagai:
Peringkat P: Peringkat daya per tahap saat air dalam hp (atau MW)
D imp: Diameter impeller terukur dalam inci (atau meter)
Nozzle D: Diameter flensa outlet nominal dalam inci (atau m). Untuk pompa hisap ganda, satu tahap, nozzle D adalah diameter flensa inlet.
Nilai kritis tipikal untuk PD adalah 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), di atas nilai tersebut disarankan untuk tidak menjalankan pompa dengan katup keluar tertutup selama pengujian kinerja.
Waktu posting: 04 Juni 2025