Máy bơm ly tâmrất quan trọng trong vận chuyển chất lỏng công nghiệp và độ rung nhẹ là bình thường theo ANSI/HI 9.6.4. Tuy nhiên, độ rung quá mức sẽ gây hao mòn nghiêm trọng và tăng chi phí. Vì rung động chỉ là một triệu chứng nên nó thường xuất phát từ ba loại chồng chéo: lỗi thiết kế/lựa chọn, lỗi bên trong và nhiễu hệ thống bên ngoài. Bài viết này phân tích những nguyên nhân cốt lõi này để hướng dẫn việc kiểm tra và bảo trì thiết bị.
Những lỗi như vậy có tỷ lệ xảy ra tại chỗ thấp nhưng là sự cố thiết bị có nguyên nhân cốt lõi cần được ưu tiên điều tra, chủ yếu là do thiết kế, sản xuất, lựa chọn vật liệu và lựa chọn mẫu mã không đúng.
Tốc độ tới hạn đề cập đến tốc độ quay lý thuyết tương ứng với sự cộng hưởng vốn có của thiết bị. Bơm ly tâm trục ngang được thiết kế tối ưu trước khi xuất xưởng với tốc độ tới hạn cao hơn tốc độ định mức để tránh hiện tượng cộng hưởng. Tuy nhiên, máy bơm tuabin trục đứng và các thiết bị trục đứng khác dễ bị cộng hưởng trong quá trình vận hành nếu tốc độ tới hạn không được kiểm tra trong giai đoạn thiết kế. Ngoài ra, việc thiếu hỗ trợ đường ống và điều kiện vận hành không ổn định của các tổ máy nhiều máy bơm sẽ làm thay đổi tần số vốn có của hệ thống và gây ra rung động, vấn đề này có thể được giải quyết bằng cách điều chỉnh tốc độ vận hành hoặc xây dựng lại cấu trúc thiết bị.
Theo tiêu chuẩn ISO 1940/1, cánh quạt bơm ly tâm được yêu cầu phải đạt độ chính xác cân bằng động Cấp 6.3. Hiệu chuẩn nhà máy không đạt tiêu chuẩn, cắt sau bảo trì, đóng cặn và ăn mòn lâu dài cũng như bám dính vật lạ sẽ làm hỏng trạng thái cân bằng. Lực ly tâm định kỳ sinh ra trong quá trình vận hành tốc độ cao gây ra rung động thường xuyên, đòi hỏi phải tháo rời và hiệu chỉnh cân bằng động chuyên nghiệp. Trong một số trường hợp, việc sản xuất rôto động cơ không cân bằng cũng có thể gây ra rung động, có thể kiểm tra theo tiêu chuẩn điện của NEMA.
Sự không phù hợp giữa thân máy bơm, vật liệu cánh quạt và vật liệu truyền tải sẽ gây xói mòn và ăn mòn, làm hỏng độ chính xác của bộ phận và gây ra rung động. Trong khi đó, việc lựa chọn thiết bị không phù hợp và đầu hút ròng dương (NPSH) không đủ sẽ dẫn đến hiện tượng xâm thực nghiêm trọng. Sự sụp đổ tức thời của bong bóng ở vùng áp suất cao tạo ra lực tác động mạnh, gây ra rung động tổng thể nghiêm trọng cho máy bơm. Xâm thực liên tục cũng sẽ làm mòn bánh công tác và khiến lỗi trầm trọng hơn.
Mặc dù dung sai của các bộ phận riêng lẻ tuân thủ các thông số kỹ thuật công nghiệp nhưng việc tích lũy dung sai sau khi lắp ráp nhiều bộ phận có thể gây ra rung động. Ngoài ra, các vấn đề thường gặp như chân mềm, khớp nối không cân bằng và bu lông neo lỏng sau khi lắp đặt hoặc bảo trì mới sẽ dẫn đến ứng suất thiết bị không đồng đều và rung lắc liên tục.
Lỗi bên trong là nguyên nhân gây rung động tại chỗ thường xuyên nhất, gây ra bởi những bất thường trong các bộ phận máy bơm và động cơ có đặc tính lỗi ổn định và có thể lặp lại, được coi là trọng tâm của công việc bảo trì hàng ngày.
Việc lắp ráp khớp nối lệch, dịch chuyển vận hành và bảo trì không theo tiêu chuẩn của máy bơm và động cơ sẽ gây ra sai lệch trục, tạo ra lực tác động hướng tâm trong quá trình vận hành và gây ra rung động. Việc hiệu chuẩn phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn thiết kế của nhà sản xuất máy bơm. Ngoài ra, trục bơm bị cong do thiết bị quá tải, biến dạng ở nhiệt độ cao và tác động bên ngoài dẫn đến độ lệch tâm của rôto và khuếch đại đáng kể biên độ rung.
Vòng bi là thành phần hỗ trợ cốt lõi của hệ thống cánh quạt. Dầu bôi trơn không đủ, kém chất lượng hoặc không phù hợp và tạp chất sẽ làm tăng ma sát khi vận hành và gây ra rung động tần số cao. Trong khi đó, hoạt động ổ trục trong thời gian dài dẫn đến hao mòn do mỏi, bong tróc rãnh lăn và khe hở quá mức. Việc không thay thế vòng bi kịp thời sẽ liên tục làm trầm trọng thêm độ rung và thậm chí gây ra hiện tượng khóa vòng bi và tắt thiết bị.
Bơm quay ngược do nối dây động cơ không đúng sẽ làm xáo trộn các điều kiện thủy lực và gây ra rung động. Sự tắc nghẽn một phần hoặc toàn bộ cánh quạt dẫn đến việc truyền tải môi chất không trơn tru và tải trọng bất thường, kèm theo rung động và dao động dòng điện. Biến dạng trục bơm gây ra ứng suất không đồng đều lên vòng bi và đế van, tạo thành các mối nguy hiểm tiềm ẩn về rung động lâu dài.
Dữ liệu vận hành và bảo trì tại hiện trường cho thấy hầu hết các rung động của bơm ly tâm đều bắt nguồn từ các sự cố hệ thống bên ngoài, rất khó được che giấu và dễ bị đánh giá sai là lỗi cố hữu của thiết bị.
Ứng suất kéo và đùn sinh ra do việc lắp ghép đường ống cưỡng bức tác động lên bề mặt tiếp xúc của máy bơm, gây ra biến dạng máy bơm và lệch trục. Thiếu hỗ trợ đường ống, móc treo lỏng lẻo và bố trí không hợp lý dẫn đến rung lắc đường ống và rung động truyền đến máy bơm gây ra rung động tổng thể. Trong khi đó, trọng lượng bản thân tăng lên của đường ống chứa đầy nước dễ dàng tạo thêm ứng suất và gây ra rung động liên tục.
Bu lông neo bị lỏng, bê tông nền bị nứt, nền móng không bằng phẳng và vữa không đạt tiêu chuẩn gây ra khuyết tật chân mềm, dẫn đến ứng suất đỡ không đồng đều và rung lắc khi vận hành máy bơm. Hơn nữa, rung động tạo thành một vòng luẩn quẩn liên tục làm trầm trọng thêm hư hỏng nền móng, thường xảy ra ở các thiết bị mới lắp đặt hoặc sau bảo trì.
Toàn bộ hệ thống bơm và đường ống có tần số tự nhiên. Sự cộng hưởng xảy ra khi tần số rung động của máy bơm trùng với tần số tự nhiên của hệ thống, khuếch đại rung động nhẹ và gây hư hỏng do mỏi bộ phận cũng như rung động tổng thể nghiêm trọng. Vấn đề này có thể tránh được bằng cách tối ưu hóa cấu trúc đường ống và điều chỉnh bố cục hệ thống.
Tóm lại,bơm ly tâmRung động được gây ra bởi sự chồng chất của thiết kế và lựa chọn, các yếu tố thành phần bên trong và hệ thống bên ngoài, trong đó ứng suất đường ống và lắp đặt nền móng không đạt tiêu chuẩn là những khuyến khích phổ biến tại chỗ. Rung nhẹ là hiện tượng bình thường, nhưng rung quá mức sẽ gây nguy hiểm đến tuổi thọ của thiết bị và an toàn sản xuất.
Kiểm soát độ rung hiệu quả và vận hành máy bơm ổn định và hiệu quả có thể được thực hiện thông qua việc lựa chọn và lắp đặt được tiêu chuẩn hóa, bảo trì thường xuyên, bố trí đường ống tối ưu và tránh cộng hưởng.
Teffiko tập trung vào R&D, sản xuất, vận hành hệ thống và bảo trì thiết bị bơm. Với kinh nghiệm về công nghệ chất lỏng trưởng thành, công ty cung cấp các sản phẩm máy bơm đáng tin cậy và các giải pháp tùy chỉnh cho các tình huống công nghiệp khác nhau. Để tìm hiểu thêm các thông số kỹ thuật, kỹ năng vận hành và bảo trì hoặc các giải pháp độc quyền, vui lòng truy cập trang web chính thức:www.teffiko.com.
