Çıkış vanasını kapalı tutmakSantrifüj pompalarBu işlem, birden fazla teknik risk içermektedir.
Kontrolsüz enerji dönüşümü ve termodinamik dengesizlik
- 1.1 Ortam sıcaklığındaki ani artışın kapalı koşullarında, giriş enerjisinin neredeyse tamamı ısı enerjisine dönüşür. Ortam ısıyı uzaklaştıramadığı için pompa haznesindeki sıcaklık hızla yükselir. Sürekli çalışma, ortamın buharlaşmasına ve sızdırmazlık malzemesinin karbonlaşmasının hızlanmasına neden olur.
1.2 Sızdırmazlık sistemi arızası Yüksek sıcaklık ve ortamın buharlaşması durumunda, ortamın yağlama ve soğutmasına dayanan mekanik sızdırmazlık sistemi aşırı ısınma nedeniyle arızalanır; mekanik sızdırmazlıkta sürtünme kurur ve sızdırmazlık yüzeyi yanar.
Anormal mekanik stres
- 2.1 Eksenel Kuvvet Aşımı Kapatma vanasının eksenel kuvveti genellikle normal çalışma koşullarına göre 1,5-5 kat daha fazladır ve itme yatağı yükü taşıma sınırına ulaşabilir veya hatta aşabilir, bu da yatak kafesinin parçalanmasına veya kafesin deformasyonuna neden olabilir.
2.2 Titreşim ve yorulma hasarı Yüksek sıcaklığın neden olduğu termal genleşme farkı, termal deformasyona veya termal gerilime, çark ile pompa gövdesi arasında anormal boşluğa ve dengesiz hidrolik yükün etkisine yol açarak rotorun dinamik dengesinin bozulmasına, titreşimin artmasına ve parçaların yorulma hasarına uğramasına neden olur.
Kavitasyon ve malzeme hasarı
3.1 NPSH toleransı ters çevrilmiş ortam buharlaşması [cihazın kavitasyon toleransını (NPSHa) pompanın gerekli NPSHr değerinden daha düşük hale getirme], kabarcıklar oluşturur ve kabarcıkların çökmesiyle oluşan şok dalgası 690 MPa'ya ulaşabilir, bu da çark yüzeyinde çukurlaşma ve petek şeklinde dökülmeye neden olur.
3.2 Metalografik Yapı Bozulması Östenitik paslanmaz çelik pervanelerde, yerel yüksek sıcaklıklarda hassasiyet oluşabilir ve taneler arası korozyon oranı artarak çekme dayanımı azalabilir. Karbon çelik pervanelerde ise yüksek sıcaklıklardaki sorunlar daha belirgindir; örneğin yüksek sıcaklık oksidasyonu ve dekarbürizasyon, yüzey dayanımında ve genel poliplerde azalmaya neden olur; kükürt ve fosfor gibi safsızlıklar içeriyorsa, yüksek sıcaklıklarda tane sınırlarında kolayca ayrışarak termal kırılganlığa ve çalışma sırasında kolay çatlamaya neden olur; uzun süreli yüksek sıcaklık altında, karbon çeliği zayıf sürünme direncine sahiptir ve yerel yüksek sıcaklık sürünme deformasyonunu hızlandırabilir, bu da sonunda pervane kırılmasına veya yorulma arızasına yol açabilir.
Sistem güvenliği ve ekonomik riskler
4.1 Basınç taşıyıcı gövdenin basıncı limiti aşarsa ve kapatma vanasının çalışması pompanın çıkış basıncının nominal değerin %120-150'sine ulaşmasına neden olursa, emniyet vanasının ayar basıncının aşılması riski oluşur ve bu da basınç tahliyesine veya boru hattı kaynağının çatlamasına yol açabilir.
4.2 Enerji tüketimi ve bakım maliyetlerinde artış Santrifüj pompaların "ölümcül koşulu" vana kapatma işlemidir; bu işlem kısa vadede enerji tüketimini önemli ölçüde artırır ve uzun süreli çalışma ekipmana ciddi hasara yol açar, ayrıca kapsamlı bakım maliyeti 3-10 kat artabilir.
Özel medya çalışma koşullarının bozulması
Uçucu ortamlar (örneğin LPG) için, kapalı vananın çalışması sıvı fazın buharlaşmasını hızlandıracak ve pompa haznesindeki gaz-sıvı iki fazlı akış, ani akış değişikliklerine neden olarak eksenel kuvvetlerde periyodik salınımlara yol açacak ve bileşenlerin aşınmasını hızlandıracaktır.
Sektör deneyimi ve standart gereksinimler
6.1 Sektör Deneyimi Gerçek mühendislik uygulama deneyimine göre, santrifüj pompa vanasının çalışma süresi sınırı 2 dakikayı geçmemeli ve genellikle 1 dakika ile sınırlandırılmalıdır. Çıkış vanası kapandığında ve çalışma süresi dolduğunda otomatik olarak kapatma koruma programını tetikleyecek bir kilitleme kontrol sistemi kurulması önerilir.
6.2 Standart şartname, API 610 12. Baskı standardının, bazı yüksek enerjili, entegre dişli veya çok kademeli pompaların çıkış vanası kapalıyken hızlı bir sıcaklık artışına sahip olduğunu ve bu durumun vana kapalıyken test yapmayı imkansız ve/veya güvensiz hale getirdiğini belirtmesini gerektirir. Sıcaklık artışı, güç yoğunluğu ile yakından ilişkilidir. Güç yoğunluğu (PD) şu şekilde yaklaşık olarak hesaplanabilir:
P değeri: Su varken kademe başına güç değeri (hp veya MW cinsinden).
D imp: Pervane çapının inç (veya metre) cinsinden nominal değeri.
D nozulu: İnç (veya metre) cinsinden nominal çıkış flanş çapı. Çift emişli, tek kademeli pompalar için D nozulu, giriş flanş çapıdır.
PD için tipik kritik değer 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3)'tür; bu değerin üzerinde performans testleri sırasında pompanın çıkış vanası kapalıyken çalıştırılmaması önerilir.
Yayın tarihi: 04-06-2025