Causas y contramedidas del sobrecalentamiento de la bomba centrífuga

En los procesos de producción industrial, las bombas centrífugas son equipos centrales para el transporte de fluidos, y su operación estable está directamente relacionada con la eficiencia de producción y la seguridad operativa. Los cojinetes, como componentes clave de transmisión de las bombas centrífugas, tienen las funciones importantes de soportar el rotor y el par de transmisión. El sobrecalentamiento es uno de sus fallas más comunes. Si no se descubre y se aborda adecuadamente, puede provocar daños prematuros en el cojinete y tiempo de inactividad del equipo, o incluso accidentes graves como convulsiones de eje, falla del sello e incluso falla de la bomba. Este artículo analiza las principales causas de sobrecalentamiento de la bomba centrífuga y propone algunas estrategias de tratamiento para proporcionar alguna referencia superficial para la operación y el mantenimiento del equipo.

 

 

• Causas centrales del sobrecalentamiento de la bomba centrífuga

El sobrecalentamiento de la bomba centrífuga no es causada por un solo factor, sino por los efectos combinados de múltiples problemas, incluidoslubricación, instalación, carga, desgaste de componentes y disipación de calor. Estos problemas se pueden clasificar en las siguientes cinco categorías.

 

(1) sobrecalentamiento causado por lubricación

Estándares relacionados para la selección de lubricantes:

1. Lubricación de grasa

Aplicable a los rodamientos de rodamiento en velocidad pequeña y media - de tamaño - (menor o igual a 3000 rpm) bombas centrífugas. Según GB/T 3215 - 2007, el volumen de llenado de grasa debe ser 1/2-2/3 del espacio interno del rodamiento. Use una grasa a base de litio u otra grasa que cumpla con los requisitos de temperatura y resistencia al agua especificados en el manual del equipo. La verificación y el reemplazo deben realizarse de acuerdo con GB/T 29711-2013 después de 3000-5000 horas de operación.

2. Lubricación de aceite delgado

Applicable to sliding or rolling bearings in large, high-speed (>3000 rpm) bombas centrifugales. De acuerdo con GB/T 443 - 2016, use l - un aceite de sistema de pérdida total de la serie (por supuesto, muchos también usan 32# o 46# turbina de aceite). Suministra aceite a través de un baño de aceite o método de circulación forzada. Mantenga el nivel de aceite dentro del rango especificado del medidor de aceite del equipo. Verifique la calidad del aceite cada 6-12 meses. Reemplace inmediatamente si se detecta oxidación o contaminación.

3. Notas clave

1. Limpie el puerto de relleno de aceite y el contenedor antes de agregar lubricante. La mezcla de diferentes tipos y marcas de lubricantes está estrictamente prohibido para prevenir reacciones químicas que degraden el rendimiento.

2. Monitoree la temperatura del rodamiento durante la operación (no debe exceder los 80 grados). Si se detectan anormalidades, cierre la máquina para su inspección. Esto cumple con los requisitos de solución de problemas de GB/T 3215-2007.

2) Anormalidad del sistema de lubricación

La lubricación es esencial para mantener la operación de rodamiento normal. La falla de la lubricación es la causa principal del sobrecalentamiento del soporte. El primero es el suministro de lubricación inadecuado. El aceite insuficiente puede evitar que se forme una película de aceite completa en las superficies de fricción, lo que lleva a una intensa generación de fricción y calor a partir de metal directo - a - contacto de metal. El aceite excesivo aumenta la resistencia de agitación interna, lo que hace que el aceite se caliente y transfiera el calor a los rodamientos. El segundo es la calidad de la lubricación. El aceite o grasa lubricante puede deteriorarse debido a la oxidación, la emulsificación o la contaminación después del uso del término -. Alternativamente, el tipo de aceite seleccionado puede no coincidir con las condiciones de funcionamiento del rodamiento (por ejemplo, grado de viscosidad inconsistente). Estos factores pueden reducir el rendimiento de la lubricación y exacerbar el desgaste del rodamiento y la generación de calor.

 

(2) Sobrecalentamiento causado por la instalación y la desalineación de la alineación

1. El mecanismo de correlación y las causas de los sobrecalentamiento con desalineación

La desalineación entre el eje del motor y el eje de la bomba de una bomba centrífuga se clasifica principalmente como desalineación radial (no - concentricidad) y desalineación angular (no - paralelismo). Cuando existe la desalineación, los rodamientos están sujetos a cargas radiales o axiales adicionales, lo que daña la película lubricante y aumenta la generación de calor por fricción, lo que finalmente conduce a temperaturas de rodamiento anormalmente altas (típicamente superiores a 70 - 80 grados). La operación a largo plazo también puede acelerar el desgaste del rodamiento, acortar la vida útil e incluso causar fallas graves como la convulsión del eje.

La precisión de la instalación del rodamiento afecta directamente su carga - estado de rodamiento. La instalación inadecuada puede causar fácilmente cargas y sobrecalentamiento. Por un lado, las eliminaciones incorrectas del ensamblaje del rodamiento pueden conducir a una pérdida de aclaramiento radial o axial, lo que resulta en fricción de extrusión durante la operación; Por otro lado, la flojencia excesiva puede causar operación inestable del rotor y someter los rodamientos a las cargas de impacto. Ambos factores pueden conducir a aumentos rápidos de temperatura. Por otro lado, la concentricidad excesiva entre el eje de la bomba y el eje del motor puede someter los rodamientos a fuerzas radiales adicionales. La operación de - de largo puede conducir a un desgaste desigual de las pistas de rodadura y los elementos rodantes, acompañados de calentamiento anormal y vibración.

2. Normas nacionales relevantes

GB/T 3215-2007 "Bombas centrífugas para las industrias de petróleo, petroquímica y de gas natural" especifica que la desviación de alineación del eje entre la bomba centrífuga y el motor principal (por ejemplo, el motor) debe cumplir con la documentación técnica del equipo. A menos que se especifique lo contrario, el enrollamiento radial debe cumplir con los requisitos de precisión de menos o igual a 0.10 mm y el final de finalización debe cumplir con los requisitos de precisión de menos o igual a 0.05 mm.

 

(3) carga operativa anormal

Cuando la carga operativa real de una bomba centrífuga excede su rango de diseño, los rodamientos se sobrecalentarán debido a la sobrecarga. Las causas comunes incluyen: el impulsor se atasca en los escombros, causando fricción entre el impulsor y la carcasa de la bomba, lo que resulta en un aumento repentino en la resistencia del rotor; la viscosidad y la densidad del medio bombeado que excede los valores de diseño, aumentando significativamente la potencia del eje de la bomba; La válvula de salida se abre de repente o que la resistencia de la tubería es demasiado baja, lo que hace que la bomba funcione a altas tasas de flujo, lo que hace que los rodamientos se sobrecarguen durante mucho tiempo, y la generación de calor por fricción excede la velocidad de disipación de calor.

 

(4) Desgaste y daño del componente

El desgaste natural o el daño accidental a los rodamientos y los componentes asociados es una causa directa de sobrecalentamiento. El envejecimiento de los rodamientos, como el desgaste de la pelota/rodillo, la deformación y la fractura de la jaula, y la caída del anillo interno y externo, puede alterar el funcionamiento suave y generar fricción y calor anormales. El uso en el diario o el asiento del rodamiento aumenta el espacio libre, cambiando el centro del rotor y causando cargas de rodamiento desiguales. La falla de los sellos puede conducir a la fuga de fluidos en la carcasa del rodamiento, contaminando el lubricante y los componentes de los cojinetes corroídos, exacerbando aún más el sobrecalentamiento.

 

(5) Deterioro de las condiciones de disipación de calor

Si el calor generado durante la operación del rodamiento no puede disiparse de inmediato, la temperatura continuará acumulándose y aumentando. Las causas principales incluyen: el polvo y el aceite obstruyen los agujeros de disipación de calor de la carcasa del rodamiento y los disipadores de calor (la mayoría de las bombas que he visto no están abordadas, y casi siempre están obstruidas. La estructura de la tapa del respiración varía, pero el principio es generalmente el mismo; vea la ilustración a continuación para un ejemplo), lo que resulta en ventilación reducida y dissipación de calor; temperaturas de funcionamiento excesivamente altas, superiores al rango de temperatura de funcionamiento normal de los rodamientos; y bombas centrífugas con sistemas de enfriamiento que experimentan escala de la chaqueta de enfriamiento, refrigerante insuficiente o líneas de enfriamiento obstruidas, lo que lleva a un enfriamiento ineficaz y una eliminación ineficaz del calor del rodamiento.

 

• Contramedidas para el sobrecalentamiento de la bomba centrífuga

Para las causas anteriores, es necesario seguir el principio de "diagnóstico preciso y tratamiento dirigido" y tomar medidas específicas para eliminar la falla y restaurar la operación de cojinete normal.

 

(1) Optimizar la gestión de lubricación

Primero, siga estrictamente el manual del equipo y seleccione el lubricante o grasa apropiado. Evite mezclar lubricantes de diferentes marcas y especificaciones. En segundo lugar, estandarizar los procedimientos de lubricación. Use un indicador de nivel de nivel de aceite o nivel de aceite para controlar el nivel de aceite, asegurando que permanezca entre 1/2 y 2/3 del espacio interno del rodamiento. El relleno de grasa no debe exceder de 1/2 a 2/3 del espacio interno del rodamiento. Si se detecta el deterioro del lubricante, limpie a fondo la carcasa del rodamiento y los contaminantes de aceite restantes dentro del rodamiento, reemplace el lubricante y establezca un sistema de inspección de lubricación regular, estableciendo intervalos de lubricación basados ​​en condiciones de funcionamiento.

 

(2) Corrección de la precisión de instalación y alineación

Para la desalineación de la instalación, desarme el conjunto del rodamiento y reajuste el espacio libre del rodamiento. Use un indicador o instrumento especializado para garantizar que la autorización cumpla con los estándares de diseño. Si se usa el asiento del rodamiento, repare con pulverización, insertando mangas o simplemente reemplácelo con uno nuevo. Para la desalineación del eje, use un indicador de marcación u otra herramienta para realizar la alineación. Ajuste la posición del cuerpo o el cuerpo de la bomba para mantener el resplandor radial y el final - resplandor de la bomba y los ejes del motor dentro de las tolerancias permitidas y reducen las fuerzas radiales adicionales.

 

(3) Ajuste la carga operativa a un rango razonable

Si se producen cargas anormales, apague inmediatamente la bomba para su inspección. Limpie los desechos del impulsor y la ruta de flujo, y repare los impulsores gastados o las carcasas de la bomba. Si las características del medio de bombeo son incompatibles con el tipo de bomba, reemplace la bomba con una bomba centrífuga adecuada o pre - Trate el medio (por ejemplo, calentarse para reducir la viscosidad). Además, ajuste la abertura de la válvula de salida adecuadamente. Use instrumentos de monitoreo de flujo y presión para controlar los parámetros de funcionamiento de la bomba dentro del rango de diseño para evitar una sobrecarga prolongada.

 

(4) Reemplace los componentes desgastados y dañados

Desmontar e inspeccionar regularmente los rodamientos. Si se observa desgaste, grietas o descamaciones en componentes como los rodamientos de bolas, la jaula, los anillos internos y externos, reemplácelos de inmediato. Asegúrese de que los rodamientos sean del mismo modelo y use herramientas especializadas para ensamblarlos para evitar daños por el manejo aproximado. Para componentes desgastados, como la revista y el asiento del rodamiento, repare o reemplácelos según la gravedad del daño, asegurando el ajuste requerido. Además, inspeccione la integridad de los sellos y reemplace los sellos fallidos para evitar fugas y contaminación del sistema de lubricación.

 

(5) Mejorar la disipación de calor

Limpie regularmente el polvo y el aceite de las ventilaciones de la carcasa y los disipadores de calor, y mantenga la ventilación adecuada (esto a menudo se pasa por alto). Si la temperatura de funcionamiento del equipo es demasiado alta, se pueden implementar medidas de enfriamiento, como instalar ventiladores y toldos. Para las bombas centrífugas con sistemas de enfriamiento, limpie regularmente la escala de la chaqueta de enfriamiento, reponga o reemplace el refrigerante, revise las líneas de enfriamiento para obtener un flujo sin obstrucciones y repare cualquier bloqueo o fugas para garantizar un funcionamiento adecuado del sistema de enfriamiento y disipar efectivamente el calor generado por los rodamientos.

 

El sobrecalentamiento de la bomba centrífuga implica múltiples aspectos del diseño, instalación, operación y mantenimiento del equipo, lo que requiere una filosofía operativa y de mantenimiento que prioriza la prevención, combinando la prevención con el tratamiento. Fortalecer las inspecciones y el monitoreo de la rutina (como el monitoreo regular de las temperaturas de los cojinetes con termómetros infrarrojos), estandarizar los procedimientos de lubricación e instalación, y reemplazar regularmente piezas vulnerables puede reducir efectivamente la incidencia de fallas de sobrecalentamiento. Una vez que se produce un sobrecalentamiento, la causa debe identificarse rápidamente y implementarse las contramedidas científicas para minimizar el tiempo de inactividad del equipo, garantizar un funcionamiento estable y eficiente de la bomba centrífuga y proporcionar un apoyo confiable para la producción industrial.