head_emailsales@tkflow.com
Есть вопрос? Позвоните нам: 0086-13817768896

Какие проблемы могут возникнуть, если выпускной клапан остается закрытым во время работы центробежного насоса?

 

Держите выпускной клапан закрытым во времяЦентробежные насосыэксплуатация сопряжена с многочисленными техническими рисками.

центробежный насос

Неконтролируемое преобразование энергии и термодинамический дисбаланс

  1. 1.1 При закрытом состоянии скачка температуры среды почти вся входная энергия преобразуется в тепловую энергию. Среда не может отвести тепло, что приводит к резкому повышению температуры в камере насоса. Непрерывная работа приведет к испарению среды, ускоряя обугливание уплотнительного материала.

1.2 Отказ системы уплотнения В условиях высокой температуры и испарения среды механическое уплотнение, работа которого зависит от смазки и охлаждения среды, выйдет из строя из-за перегрева — в механическом уплотнении возникнет сухое трение, а уплотнительная поверхность сгорит.

Аномальное механическое напряжение

  1. 2.1 Превышение осевого усилия Осевое усилие запорного клапана обычно в 1,5–5 раз превышает нормальные рабочие условия, а нагрузка на упорный подшипник может достичь или даже превысить предел его несущей способности, что приведет к фрагментации сепаратора подшипника или его деформации.

2.2 Вибрация и усталостные повреждения Разница в тепловом расширении, вызванная высокой температурой, приводит к термической деформации или термическому напряжению, ненормальному зазору между рабочим колесом и корпусом насоса, а также влиянию несбалансированной гидравлической нагрузки, что приводит к нарушению динамического равновесия ротора, увеличению вибрации и усталостным повреждениям деталей.

центробежный насос

Кавитация и повреждение материала

 3.1 Допуск NPSH обратное испарение среды [сделать допуск кавитации (NPSHa) устройства ниже необходимого NPSHr насоса], образуя пузырьки, а ударная волна, создаваемая схлопыванием пузырьков, может достигать 690 МПа, что приводит к точечной коррозии и ячеистому выкрашиванию рабочего колеса

3.2 Ухудшение металлографической структуры Для рабочих колес из аустенитной нержавеющей стали сенсибилизация может происходить при локальных высоких температурах, а скорость межкристаллитной коррозии увеличится, а прочность на разрыв снизится. Для рабочих колес из углеродистой стали проблемы при высоких температурах более значительны, такие как высокотемпературное окисление и обезуглероживание, что приводит к снижению поверхностной прочности и общей политики; Если он содержит примеси, такие как сера и фосфор, он легко сегрегирует на границах зерен при высоких температурах, вызывая термическую хрупкость и легкое растрескивание во время работы; При длительной высокой температуре углеродистая сталь имеет плохое сопротивление ползучести, а локальная высокая температура может ускорить деформацию ползучести, что в конечном итоге приведет к разрушению рабочего колеса или усталостному отказу.

Безопасность системы и экономические риски

 4.1 Давление давления в корпусе подшипника давления превышает предельное значение и в результате срабатывания запорного клапана выходное давление насоса достигает 120-150% от номинального значения, а также существует опасность прорыва установленного давления предохранительного клапана, что может привести к сбросу давления или растрескиванию сварного шва трубопровода.

4.2 Резкий рост энергопотребления и затрат на техническое обслуживание Операция отключения клапана является «смертельным условием» центробежных насосов, что значительно увеличивает энергопотребление в краткосрочной перспективе, а длительная эксплуатация приведет к злокачественному повреждению оборудования, а комплексные затраты на техническое обслуживание могут увеличиться в 3–10 раз.

Ухудшение условий работы спецсредств

Для летучих сред (например, сжиженного нефтяного газа) работа закрытого клапана ускорит испарение жидкой фазы, а двухфазный поток газа и жидкости в камере насоса вызовет резкие изменения потока, что приведет к периодическим колебаниям осевых сил и ускорению износа деталей.

Опыт работы в отрасли и стандартные требования

6.1 Опыт работы в отраслиСогласно реальному опыту инженерного применения, предел времени работы клапана центробежного насоса не должен превышать 2 минут, и обычно он ограничен 1 минутой. Рекомендуется настроить систему управления блокировкой для автоматического запуска программы защиты от останова, когда выпускной клапан закрывается и выходит за установленные пределы.

6.2 Стандартная спецификация требует, чтобы стандарт API 610 12-го издания гласил, что некоторые высокоэнергетические, интегрально-редукторные или многоступенчатые насосы имеют быстрый рост температуры, когда выпускной клапан закрыт, что делает тестирование невозможным и/или небезопасным, когда клапан закрыт. Рост температуры тесно связан с плотностью мощности. Плотность мощности PD, которая может быть аппроксимирована как:

центробежный насос

P rated: Номинальная мощность на ступень при наличии воды в л.с. (или МВт)

D imp: Номинальный диаметр рабочего колеса в дюймах (или м)

D сопло: Номинальный диаметр выходного фланца в дюймах (или м). Для одноступенчатых насосов с двойным всасыванием D сопло представляет собой диаметр входного фланца.

Типичное критическое значение PD составляет 0,286 л.с./дюйм3 (13 МВт/м3), при превышении которого не рекомендуется запускать насос с закрытым выпускным клапаном во время испытаний производительности.


Время публикации: 04 июня 2025 г.