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離心泵壽命的常見問題

作者：泵來源：離心泵發(fā)布時間：2023-12-26

用戶經(jīng)常會問：“泵將運行多長時間？”標(biāo)準(zhǔn)的答案是，“視情況而定。”
在泵可靠性預(yù)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(hù)方式。例如，如果標(biāo)準(zhǔn) L 型結(jié)構(gòu)ANSI泵在設(shè)計工作點附近運行并得到適當(dāng)維護(hù)，則預(yù)計運行 15 到 20 年，在許多情況下超過 25 年。
對于給定的泵設(shè)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(chǎn)生很大的影響。泵的工作溫度很重要，泵需要設(shè)計適應(yīng)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(yīng)力。
離心泵

2、泵殼貫穿件
雖然不經(jīng)常考慮，但泵殼貫穿件的數(shù)量會對泵的壽命產(chǎn)生一些影響。許多用戶希望對泵殼進(jìn)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(yīng)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(guān)鍵因素包括吸入壓力、驅(qū)動設(shè)備對中以及一定程度的管道應(yīng)變。
對于單級臥式懸臂流程泵，轉(zhuǎn)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(shè)備對中
泵和驅(qū)動設(shè)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(shù)系數(shù)。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(lián)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(zhuǎn)速
泵的運行速度是另一個關(guān)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(shè)計上的不平衡葉輪會導(dǎo)致軸攪動的情況，它會使泵軸偏轉(zhuǎn)，就像泵在遠(yuǎn)離 BEP 運行時的徑向力一樣。徑向偏轉(zhuǎn)和攪動可以同時發(fā)生。
建議葉輪至少按照國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO） 1940 6.3 級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(yīng)變
管道應(yīng)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(shè)計中，由此產(chǎn)生的管道應(yīng)變也很容易將潛在的應(yīng)力傳遞到軸承及其各自的軸承座。力會導(dǎo)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(guān)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(shè)計。流體中存在的固體量及其大小、形狀和磨料質(zhì)量都是因素。
9、徑向力
行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，離心泵停止使用的原因是軸承和/或機(jī)械密封的故障。軸承和密封件是泵運行狀況的早期指標(biāo)，也是泵系統(tǒng)內(nèi)部正在發(fā)生的事情的預(yù)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(shè)計將承受小的徑向力。
高徑向力和隨之而來的軸撓度是機(jī)械密封的殺手，也是導(dǎo)致軸承壽命縮短的因素。如果足夠高，徑向力會導(dǎo)致軸偏轉(zhuǎn)或彎曲。如果停泵并測量軸的跳動，則不會發(fā)現(xiàn)任何問題，因為這是動態(tài)出現(xiàn)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(zhuǎn)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(jìn)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(guān)重要。連續(xù)運行泵類似于以每小時 100 公里的速度連續(xù)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(wù)
服務(wù)的嚴(yán)重性是另一個主要因素，在給定時間內(nèi)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(xù)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(jī)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(chǎn)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(cè)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(fù)載更均勻，因此軸承的負(fù)載也均勻。

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