Las bombas para tuberías se presentan en dos formas: verticales y horizontales. Por lo general, las bombas para tuberías utilizan una estructura vertical y se instalan en el medio de la tubería, con la entrada y la salida en la misma posición paralela. Las bombas para tuberías se dividen en bombas para tuberías de fluoroplástico, bombas para tuberías de acero inoxidable y bombas para tuberías de hierro fundido. ¿Cómo solucionar las vibraciones y las fallas en el uso de bombas para tuberías verticales? A continuación, se muestran algunos ejemplos:
1. Descripción general de los equipos defectuosos
El motor de la bomba de tubería vertical impulsa un eje con una longitud de 1879,6 milímetros, un diámetro de eje de 88,9 milímetros y un espesor de pared de 2,4 milímetros. El número de álabes en el impulsor es 2. La bomba vertical ha experimentado múltiples fracturas del eje de la bomba, con la fractura ubicada cerca de la tuerca de compresión del impulsor. El fenómeno de falla es que la vibración inicial es alta (a 3 V y 4 V) y la tuerca de compresión del impulsor está suelta. Posteriormente, pegue el impulsor con epoxi para apretar la tuerca, lo que puede evitar eficazmente que la tuerca se afloje. Sin embargo, muchas bombas sufrieron posteriormente daños catastróficos debido a fracturas del eje del impulsor.
Se decidió realizar un análisis de monitoreo: medir la vibración; evaluar la severidad de la vibración; diagnosticar fallas potenciales; proponer medidas efectivas para la solución de problemas.
2. Datos de medición de vibraciones y análisis de fallas.
1. La medición de vibración muestra que los puntos de medición de 3 V y 4 V tienen vibraciones altas. En el espectro del punto de medición de 3 V, la amplitud del componente de frecuencia 2 * RPM de 3570 rpm alcanza un pico de 16,51 mm/s, mientras que la amplitud del componente de frecuencia 1 * RPM es de solo 4,60 mm/s. Atención: el número de álabes en este impulsor es 2 y la frecuencia de paso de los álabes es BPF=2 * RPM.
2. Resultados de la prueba de impacto de martillo: Utilice el método de impacto de martillo para probar la frecuencia natural del motor, el eje y la bomba. El espectro de prueba de frecuencia natural del punto de medición de 4 V muestra que la frecuencia natural dominante es 3780 rpm, que es solo 210 rpm o 5,9 % diferente del componente de frecuencia de vibración 3570 rpm=2 * RPM=BPF de la frecuencia de paso de las aspas (BPF) del impulsor de la bomba medido durante el funcionamiento. Además, también está la frecuencia de vibración natural de la cubierta protectora del eje de 2009 rpm. Debido a que la frecuencia de vibración natural de 3780 rpm está demasiado cerca de la frecuencia de paso de las aspas del impulsor de la bomba o el doble de la frecuencia de velocidad de la bomba de 3570 rpm, es fácil provocar resonancia en el sistema de la bomba. Por lo tanto, la prueba utiliza un sistema de bomba reforzado para soportar la rigidez y cambiar la frecuencia natural del sistema ("modulación de frecuencia") para evitar la resonancia.
3. Plan de manejo de fallas y refuerzo de efectividad
La comparación de las mediciones de vibración antes y después del refuerzo del sistema de bombeo muestra que la frecuencia de vibración natural después del refuerzo aumenta a 3960 rpm, un aumento de 180 rpm o 4,8 %, escalonándola efectivamente con la frecuencia de excitación BPF=2 * RPM para evitar la resonancia. La vibración total del punto de medición de 3 V disminuyó de un pico de 18,14 mm/s a un pico de 5,99 mm/s, con una disminución del 67 %. La amplitud del componente de 3570 rpm a una frecuencia de 2 * RPM disminuyó de un pico de 16,51 mm/s a un pico de 4,98 mm/s, con una reducción del 70 %.