Giữ van xả đóng trong suốt quá trìnhMáy bơm ly tâmViệc vận hành tiềm ẩn nhiều rủi ro kỹ thuật.
Chuyển đổi năng lượng không kiểm soát và mất cân bằng nhiệt động lực học
- 1.1 Trong điều kiện kín khi nhiệt độ môi chất tăng đột ngột, hầu hết năng lượng đầu vào được chuyển hóa thành nhiệt năng. Môi chất không thể hấp thụ nhiệt, khiến nhiệt độ trong buồng bơm tăng cao. Hoạt động liên tục sẽ gây ra hiện tượng bay hơi môi chất, đẩy nhanh quá trình cacbon hóa vật liệu làm kín.
1.2 Hỏng hệ thống phớt Trong môi trường nhiệt độ cao và sự bay hơi của môi chất, phớt cơ khí dựa vào sự bôi trơn và làm mát của môi chất sẽ dẫn đến hỏng do quá nhiệt – phớt cơ khí sẽ bị ma sát khô và bề mặt phớt sẽ bị cháy.
Ứng suất cơ học bất thường
- 2.1 Lực dọc trục vượt quá giới hạn chịu tải: Lực dọc trục khi đóng van thường gấp 1,5-5 lần so với điều kiện làm việc bình thường, và tải trọng của ổ đỡ có thể đạt hoặc thậm chí vượt quá giới hạn chịu tải, dẫn đến vỡ vòng bi hoặc biến dạng vòng bi.
2.2 Hư hỏng do rung động và mỏi Sự khác biệt về giãn nở nhiệt do nhiệt độ cao dẫn đến biến dạng nhiệt hoặc ứng suất nhiệt, khe hở bất thường giữa cánh quạt và vỏ bơm, và ảnh hưởng của tải trọng thủy lực không cân bằng, gây ra sự mất cân bằng động của rôto, làm tăng độ rung và gây hư hỏng do mỏi các bộ phận.
Hiện tượng xâm thực và hư hỏng vật liệu
3.1 Giới hạn NPSH đảo ngược gây bay hơi môi trường [làm cho giới hạn xâm thực (NPSHa) của thiết bị thấp hơn NPSHr cần thiết của bơm], tạo thành bọt khí, và sóng xung kích sinh ra do sự vỡ của các bọt khí có thể đạt tới 690MPa, dẫn đến hiện tượng rỗ và bong tróc dạng tổ ong trên cánh quạt.
3.2 Sự xuống cấp cấu trúc luyện kim Đối với cánh quạt bằng thép không gỉ austenit, hiện tượng nhạy cảm có thể xảy ra ở nhiệt độ cao cục bộ, dẫn đến tốc độ ăn mòn giữa các hạt tăng lên và độ bền kéo giảm xuống. Đối với cánh quạt bằng thép cacbon, các vấn đề ở nhiệt độ cao nghiêm trọng hơn, chẳng hạn như quá trình oxy hóa và khử cacbon ở nhiệt độ cao, dẫn đến giảm độ bền bề mặt và các đặc tính chung; Nếu chứa các tạp chất như lưu huỳnh và phốt pho, chúng dễ bị phân tách ở ranh giới hạt ở nhiệt độ cao, gây ra hiện tượng giòn nhiệt và dễ nứt trong quá trình hoạt động; Dưới nhiệt độ cao trong thời gian dài, thép cacbon có khả năng chống rão kém, và nhiệt độ cao cục bộ có thể đẩy nhanh quá trình biến dạng rão, cuối cùng sẽ dẫn đến gãy cánh quạt hoặc hỏng do mỏi.
An ninh hệ thống và rủi ro kinh tế
4.1 Áp suất trong vỏ chịu áp vượt quá giới hạn và việc vận hành van đóng khiến áp suất đầu ra của bơm đạt 120-150% giá trị định mức, có nguy cơ vượt quá áp suất cài đặt của van an toàn, có thể gây xả áp hoặc nứt mối hàn đường ống.
4.2 Mức tiêu thụ năng lượng và chi phí bảo trì tăng đột biến Việc đóng van là "tình trạng nguy hiểm" đối với máy bơm ly tâm, làm tăng đáng kể mức tiêu thụ năng lượng trong ngắn hạn, và vận hành lâu dài sẽ dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng cho thiết bị, đồng thời chi phí bảo trì tổng thể có thể tăng gấp 3-10 lần.
Điều kiện làm việc của các phương tiện truyền thông đặc biệt ngày càng xấu đi.
Đối với các môi chất dễ bay hơi (ví dụ: LPG), việc đóng van sẽ đẩy nhanh quá trình bay hơi của pha lỏng, và dòng chảy hai pha khí-lỏng trong buồng bơm sẽ gây ra những thay đổi lưu lượng đột ngột, dẫn đến dao động định kỳ của lực dọc trục và đẩy nhanh quá trình mài mòn các bộ phận.
kinh nghiệm trong ngành và các yêu cầu tiêu chuẩn
6.1 Kinh nghiệm thực tiễn Theo kinh nghiệm ứng dụng thực tế trong ngành, thời gian hoạt động tối đa của van bơm ly tâm không được vượt quá 2 phút, và thông thường được giới hạn ở mức 1 phút. Nên thiết lập hệ thống điều khiển khóa liên động để tự động kích hoạt chương trình bảo vệ tắt máy khi van đầu ra đóng và hoạt động quá giờ.
6.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật yêu cầu tiêu chuẩn API 610 phiên bản thứ 12 phải nêu rõ rằng một số bơm năng lượng cao, bơm tích hợp hộp số hoặc bơm nhiều tầng có hiện tượng tăng nhiệt độ nhanh khi van đầu ra đóng, điều này khiến việc thử nghiệm trở nên không khả thi và/hoặc không an toàn khi van đóng. Sự tăng nhiệt độ có liên quan chặt chẽ đến mật độ công suất. Mật độ công suất PD, có thể được ước tính như sau:
Xếp hạng P: Công suất định mức mỗi giai đoạn khi sử dụng nước tính bằng mã lực (HP) hoặc MW.
D imp: Đường kính định mức của cánh quạt tính bằng inch (hoặc mét).
Đầu nối D: Đường kính danh nghĩa của mặt bích đầu ra tính bằng inch (hoặc mét). Đối với bơm một tầng hút kép, đầu nối D là đường kính mặt bích đầu vào.
Giá trị tới hạn điển hình của PD là 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), vượt quá giá trị này, không nên vận hành bơm với van đầu ra đóng trong quá trình thử nghiệm hiệu suất.
Thời gian đăng bài: 04/06/2025