Menținerea închisă a supapei de evacuare în timpulPompe centrifugeoperațiunea introduce multiple riscuri tehnice.
Conversia necontrolată a energiei și dezechilibrul termodinamic
- 1.1 În condiții de închidere, cu creștere bruscă a temperaturii mediului, aproape toată energia de intrare este transformată în energie termică. Mediul nu poate absorbi căldura, ceea ce duce la creșterea bruscă a temperaturii din camera pompei. Funcționarea continuă va induce vaporizarea mediului, accelerând carbonizarea materialului de etanșare.
1.2 Defectarea sistemului de etanșare În medii cu temperatură ridicată și vaporizare a mediului, etanșarea mecanică care se bazează pe lubrifierea și răcirea mediului va duce la supraîncălzirea acesteia – etanșarea mecanică va avea frecare uscată, iar fața etanșării se va arde.
Stres mecanic anormal
- 2.1 Depășirea forței axiale Forța axială a supapei de închidere este de obicei de 1,5-5 ori mai mare decât cea din condițiile normale de funcționare, iar sarcina rulmentului axial poate atinge sau chiar depăși limita de rulment, rezultând fragmentarea coliviei sau deformarea acesteia.
2.2 Vibrații și deteriorare prin oboseală Diferența de dilatare termică cauzată de temperatura ridicată duce la deformare termică sau stres termic, un spațiu anormal între rotor și carcasa pompei și influența sarcinii hidraulice dezechilibrate, ceea ce provoacă deteriorarea echilibrului dinamic al rotorului, creșterea vibrațiilor și deteriorarea pieselor prin oboseală.
Cavitație și daune materiale
3.1 Alocația NPSH la vaporizarea mediului inversat [alocația de cavitație (NPSHa) a dispozitivului este mai mică decât NPSHr necesar al pompei], formând bule, iar unda de șoc generată de prăbușirea bulelor poate ajunge la 690 MPa, rezultând coroziunea și exfolierea rotorului.
3.2 Deteriorarea structurii metalografice Pentru rotoarele din oțel inoxidabil austenitic, sensibilizarea poate apărea la temperaturi locale ridicate, iar rata de coroziune intergranulară va crește și rezistența la tracțiune va scădea. Pentru rotoarele din oțel carbon, problemele la temperaturi ridicate sunt mai semnificative, cum ar fi oxidarea și decarburarea la temperaturi ridicate, rezultând o scădere a rezistenței superficiale și a politicilor generale; Dacă conține impurități precum sulf și fosfor, este ușor să se separe la limitele granulelor la temperaturi ridicate, provocând fragilitate termică și fisuri ușoare în timpul funcționării; La temperaturi ridicate pe termen lung, oțelul carbon are o rezistență slabă la fluaj, iar temperaturile locale ridicate pot accelera deformarea la fluaj, ceea ce va duce în cele din urmă la fracturarea rotorului sau la defectarea prin oboseală.
Securitatea sistemului și riscurile economice
4.1 Presiunea carcasei lagărului de presiune depășește limita, iar acționarea supapei de închidere face ca presiunea de ieșire a pompei să atingă 120-150% din valoarea nominală, existând riscul de rupere a presiunii setate a supapei de siguranță, ceea ce poate declanșa descărcarea de presiune sau fisurarea sudurii conductei.
4.2 Consumul de energie și costurile de întreținere la supratensiune Operarea de oprire a supapei este „condiția ucigașă” a pompelor centrifuge, care crește semnificativ consumul de energie pe termen scurt, iar funcționarea pe termen lung va duce la deteriorarea echipamentului, iar costurile de întreținere completă pot crește de 3-10 ori.
Deteriorarea condițiilor speciale de muncă în mass-media
Pentru medii volatile (de exemplu, GPL), funcționarea valvei închise va accelera vaporizarea fazei lichide, iar fluxul bifazic gaz-lichid din camera pompei va provoca modificări bruște ale debitului, rezultând oscilații periodice ale forțelor axiale și accelerând uzura componentelor.
Experiență în industrie și cerințe standard
6.1 Experiența în industrie Conform experienței reale în aplicații inginerești, limita de timp de funcționare a supapei pompei centrifuge nu trebuie să depășească 2 minute și este de obicei limitată la 1 minut. Se recomandă instalarea unui sistem de control interblocat pentru a declanșa automat programul de protecție la oprire atunci când supapa de ieșire se închide și se prelungește.
6.2 Specificația standardului impune ca standardul API 610, ediția a 12-a, să precizeze că unele pompe de mare energie, cu angrenaj integral sau multietajate, prezintă o creștere rapidă a temperaturii atunci când supapa de ieșire este închisă, ceea ce face ca testarea să fie impracticabilă și/sau nesigură atunci când supapa este închisă. Creșterea temperaturii este strâns legată de densitatea de putere. Densitatea de putere PD, care poate fi aproximată ca:
Putere nominală P: Putere nominală pe treaptă când apa este în CP (sau MW)
D imp: Diametrul nominal al rotorului în in. (sau m)
Duză D: Diametrul nominal al flanșei de ieșire în in. (sau m). Pentru pompele monoetajate cu dublă aspirație, duza D este diametrul flanșei de intrare.
Valoarea critică tipică pentru PD este de 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), dincolo de care se recomandă să nu se funcționeze pompa cu supapa de ieșire închisă în timpul testării performanței.
Data publicării: 04 iunie 2025