離心泵壽命的常見問題

作者：泵來源：離心泵發布時間：2023-12-26

用戶經常會問：“泵將運行多長時間？”標準的答案是，“視情況而定。”
在泵可靠性預期壽命公式中，幾乎每個因素都取決于用戶，特別是泵的操作和維護方式。例如，如果標準 L 型結構ANSI泵在設計工作點附近運行并得到適當維護，則預計運行 15 到 20 年，在許多情況下超過 25 年。
對于給定的泵設計，用戶可以控制哪些因素來延長泵的使用壽命？雖然不是一個詳盡的列表，但以下13個值得注意的因素是延長泵壽命的重要考慮因素。
1、泵工作溫度
無論是高溫還是低溫，泵的工作溫度，尤其是溫度變化率，都會對泵的壽命和可靠性產生很大的影響。泵的工作溫度很重要，泵需要設計適應這個問題。更重要的是溫度變化的速度。
建議將變化率控制在每分鐘低于 2 ℃。不同的材料以不同的速率膨脹和收縮，會影響間隙和應力。
離心泵

2、泵殼貫穿件
雖然不經常考慮，但泵殼貫穿件的數量會對泵的壽命產生一些影響。許多用戶希望對泵殼進行鉆孔和攻絲，如：安裝振動傳感器。每次在泵殼上鉆孔和攻絲時，都會成為泵殼應力裂紋的起源與腐蝕的起始位置。
3、吸入壓力
影響軸承壽命的其他關鍵因素包括吸入壓力、驅動設備對中以及一定程度的管道應變。
對于單級臥式懸臂流程泵，轉子上的軸向力朝向吸入，因此抵消吸入壓力（在一定程度上且有限制）實際上會降低軸向力，從而降低推力軸承載荷，從而延長使用壽命。
4、設備對中
泵和驅動設備的不對中使徑向軸承過載。徑向軸承壽命與不對中量呈指數系數。例如：由于僅 1.5 mm的不對中，用戶在運行三到五個月時可能會遇到某種軸承或聯軸器問題；然而在 0.025mm的不對中下，同一泵可能會運行 90 個月以上。
5、泵轉速
泵的運行速度是另一個關鍵因素。例如，3,550 rpm 泵的磨損速度比 1,750 rpm 泵快4到8倍。
6、葉輪平衡
懸臂泵或某些垂直設計上的不平衡葉輪會導致軸攪動的情況，它會使泵軸偏轉，就像泵在遠離 BEP 運行時的徑向力一樣。徑向偏轉和攪動可以同時發生。
建議葉輪至少按照國際標準化組織（ISO） 1940 6.3 級標準進行平衡。如果葉輪因任何原因被修改，則必須重新平衡。
7、管道應變
管道應變是由吸入/或排放管道與泵法蘭未對中引起的。即使在堅固的泵設計中，由此產生的管道應變也很容易將潛在的應力傳遞到軸承及其各自的軸承座。力會導致軸承配合不良/或與其他軸承位置不一致。
8、流體特性
流體特性如PH、粘度和比重是關鍵因素。如果流體是酸性或腐蝕性的，則接觸液體的部件（如外殼和葉輪材料）需要特殊設計。流體中存在的固體量及其大小、形狀和磨料質量都是因素。
9、徑向力
行業統計數據表明，離心泵停止使用的原因是軸承和/或機械密封的故障。軸承和密封件是泵運行狀況的早期指標，也是泵系統內部正在發生的事情的預兆。
離心泵實踐是將離心泵運行在其效率點（BEP）或附近。在BEP點，泵的設計將承受小的徑向力。
高徑向力和隨之而來的軸撓度是機械密封的殺手，也是導致軸承壽命縮短的因素。如果足夠高，徑向力會導致軸偏轉或彎曲。如果停泵并測量軸的跳動，則不會發現任何問題，因為這是動態出現的。
例如：以 3,600 RPM運行的彎曲軸，每分鐘彎曲 7,200 次。高周偏轉將使密封表面難以保持接觸并保持正確密封操作所需的流體層。
10、潤滑污染
對于軸承，超過85%的軸承故障是由污染物進入引起的，無論是污垢，異物還是水。僅百萬分之 250 （ppm）的水就會使軸承壽命縮短四倍。
潤滑油使用壽命至關重要。連續運行泵類似于以每小時 100 公里的速度連續開動的汽車。每周 7 天、每天 24 小時，在里程表上輸入一些里程并不需要很長時間——每天 2400 公里，每年 870 000 公里。
11、服務
服務的嚴重性是另一個主要因素，在給定時間內泵多久啟動一次？比如：每隔幾秒鐘啟停一次的泵，磨損率比在相同條件下連續運行的泵高得多。
在相同條件下，浸沒式吸入的泵將比提升式吸入的泵更可靠地運行。提升條件需要更多的額外工作，并為空氣攝入或更糟的情況（干涸）提供了更多機會。
12、凈吸入揚程
可用凈正吸入揚程（NPSHA）相對于所需凈正吸入揚程（NPSHR）的裕度越高，泵氣蝕的可能性就越小。氣蝕會對泵葉輪造成損壞，由此產生的振動會影響密封件和軸承。
13、管道幾何形狀
延長泵壽命的另一個重要考慮因素是管道幾何形狀，或流體如何“加載”到泵中。例如，泵吸入側垂直平面上的彎頭比水平彎頭的彎頭引起的有害影響更少。葉輪的液壓負載更均勻，因此軸承的負載也均勻。