Houd de uitlaatklep gesloten tijdensCentrifugaalpompenDe operatie brengt diverse technische risico's met zich mee.
Ongecontroleerde energieomzetting en thermodynamische onbalans
- 1.1 Onder gesloten omstandigheden, bij een plotselinge temperatuurstijging van het medium, wordt vrijwel alle ingevoerde energie omgezet in warmte-energie. Het medium kan de warmte niet afvoeren, waardoor de temperatuur in de pompkamer sterk stijgt. Continu bedrijf zal leiden tot verdamping van het medium, wat de carbonisatie van het afdichtingsmateriaal versnelt.
1.2 Falen van het afdichtingssysteem In een omgeving met hoge temperaturen en verdamping van het medium zal de mechanische afdichting, die afhankelijk is van de smering en koeling van het medium, oververhit raken en falen. De mechanische afdichting zal droge wrijving ondervinden en het afdichtingsvlak zal verbranden.
Abnormale mechanische spanning
- 2.1 Overbelasting door axiale kracht De axiale kracht van de sluitklep is doorgaans 1,5 tot 5 keer zo groot als onder normale bedrijfsomstandigheden. De druklagerbelasting kan hierdoor de draagkrachtlimiet bereiken of zelfs overschrijden, wat kan leiden tot breuk of vervorming van de lagerkooi.
2.2 Trillingen en vermoeidheidsschade Het verschil in thermische uitzetting als gevolg van hoge temperaturen leidt tot thermische vervorming of thermische spanning, een abnormale speling tussen de waaier en het pomphuis, en de invloed van een onevenwichtige hydraulische belasting. Dit alles veroorzaakt een verstoring van het dynamisch evenwicht van de rotor, een toename van de trillingen en vermoeidheidsschade aan de onderdelen.
Cavitatie en materiaalschade
3.1 NPSH-toelage omgekeerde mediumverdamping [maak de cavitatietoelage (NPSHa) van het apparaat lager dan de benodigde NPSHr van de pomp], waardoor bellen ontstaan, en de schokgolf die wordt gegenereerd door het imploderen van de bellen kan 690 MPa bereiken, wat resulteert in putcorrosie en honingraatvorming van de waaier.
3.2 Metallografische structuurverslechtering Bij waaiers van austenitisch roestvast staal kan sensibilisatie optreden bij plaatselijk hoge temperaturen, waardoor de intergranulaire corrosiesnelheid toeneemt en de treksterkte afneemt. Bij waaiers van koolstofstaal zijn de problemen bij hoge temperaturen significant groter, zoals oxidatie en ontkoling bij hoge temperaturen, wat resulteert in een afname van de oppervlaktesterkte en de algemene structuur. Indien het materiaal onzuiverheden zoals zwavel en fosfor bevat, kunnen deze bij hoge temperaturen gemakkelijk aan de korrelgrenzen hechten, wat leidt tot thermische brosheid en gemakkelijk scheuren tijdens bedrijf. Bij langdurige blootstelling aan hoge temperaturen heeft koolstofstaal een slechte kruipweerstand en kan plaatselijk hoge temperatuur de kruipvervorming versnellen, wat uiteindelijk kan leiden tot breuk of vermoeiingsbreuk van de waaier.
Systeembeveiliging en economische risico's
4.1 Wanneer de druk in de druklagerbehuizing de limiet overschrijdt en de afsluitklep in werking treedt, bereikt de uitlaatdruk van de pomp 120-150% van de nominale waarde. Hierdoor bestaat het risico dat de ingestelde druk van de veiligheidsklep wordt overschreden, wat kan leiden tot een overdrukontlasting of scheurvorming in de leidinglas.
4.2 Stijging van energieverbruik en onderhoudskosten Het afsluiten van de klep is de "fatale situatie" voor centrifugaalpompen. Dit verhoogt het energieverbruik op korte termijn aanzienlijk en leidt op lange termijn tot ernstige schade aan de apparatuur, terwijl de totale onderhoudskosten met een factor 3 tot 10 kunnen stijgen.
Verslechtering van de arbeidsomstandigheden in de speciale media.
Bij vluchtige media (bijv. LPG) zal de werking van de gesloten klep de verdamping van de vloeibare fase versnellen, en de gas-vloeistof tweefasenstroom in de pompkamer zal abrupte stroomveranderingen veroorzaken, wat resulteert in periodieke oscillaties van axiale krachten en versnelde slijtage van componenten.
Ervaring in de branche en standaardvereisten
6.1 Praktische ervaring Volgens de praktijkervaring in de techniek mag de maximale bedrijfstijd van de centrifugaalpompklep niet langer dan 2 minuten zijn, en is deze doorgaans beperkt tot 1 minuut. Het wordt aanbevolen een vergrendelingssysteem te installeren dat automatisch het uitschakelprogramma activeert wanneer de uitlaatklep sluit of de ingestelde tijd overschrijdt.
6.2 De standaardspecificatie vereist dat de API 610 12e editie-norm stelt dat sommige hoogenergetische, geïntegreerde tandwiel- of meertrapspompen een snelle temperatuurstijging vertonen wanneer de uitlaatklep wordt gesloten, waardoor testen onuitvoerbaar en/of onveilig is wanneer de klep gesloten is. De temperatuurstijging is nauw gerelateerd aan de vermogensdichtheid. De vermogensdichtheid PD kan worden benaderd als:
P-waarde: Vermogen per trap bij water in pk (of MW)
D imp: Nominale waaierdiameter in inch (of meter)
D-mondstuk: Nominale uitlaatflensdiameter in inch (of meter). Bij dubbelzuigende, eentrapspompen is het D-mondstuk de inlaatflensdiameter.
De typische kritische waarde voor PD is 0,286 pk/in.³ (13 MW/m³). Boven deze waarde wordt aanbevolen de pomp niet te laten draaien met de uitlaatklep gesloten tijdens prestatietests.
Geplaatst op: 4 juni 2025