Novas - Que problemas pode causar manter a válvula de saída pechada durante o funcionamento da bomba centrífuga?

Manter a válvula de saída pechada durantebombas centrífugasoperación introduce múltiples riscos técnicos.

Conversión de enerxía incontrolada e desequilibrio termodinámico

1.1 En condicións de peche por aumento de temperatura do medio, case toda a enerxía de entrada convértese en enerxía térmica. O medio non é capaz de absorber a calor, o que provoca un aumento brusco da temperatura na cámara da bomba. O funcionamento continuo inducirá a vaporización do medio, acelerando a carbonización do material de selado.

1.2 Fallo do sistema de selado Nun ambiente de alta temperatura e vaporización do medio, o selo mecánico que depende da lubricación e arrefriamento do medio provocará un fallo por sobrequecemento: o selo mecánico terá fricción seca e a superficie do selo queimarase.

Tensión mecánica anormal

2.1 Forza axial excesiva A forza axial da válvula de peche adoita ser de 1,5 a 5 veces maior que a das condicións de traballo normais, e a carga do rolamento de empuxe pode alcanzar ou incluso superar o seu límite de rolamento, o que resulta na fragmentación da gaiola do rolamento ou na súa deformación.

2.2 Danos por vibración e fatiga A diferenza na expansión térmica causada polas altas temperaturas leva a deformación térmica ou tensión térmica, a un espazo anormal entre o impulsor e a carcasa da bomba e á influencia dunha carga hidráulica desequilibrada, o que provoca danos no equilibrio dinámico do rotor, un aumento da vibración e danos nas pezas por fatiga.

Cavitación e danos materiais

3.1 Vaporización en medio invertido con tolerancia de NPSH [facer que a tolerancia de cavitación (NPSHa) do dispositivo sexa inferior á NPSHr necesaria da bomba], formando burbullas e a onda de choque xerada polo colapso das burbullas pode alcanzar os 690 MPa, o que resulta en picaduras e desconchado en forma de panal do rodete do impulsor.

3.2 Deterioración da estrutura metalográfica Para os impulsores de aceiro inoxidable austenítico, pode producirse sensibilización a altas temperaturas locais, e a taxa de corrosión intergranular aumentará e a resistencia á tracción diminuirá. Para os impulsores de aceiro ao carbono, os problemas a altas temperaturas son máis significativos, como a oxidación e a descarburación a altas temperaturas, o que resulta nunha diminución da resistencia superficial e das políticas xerais; Se contén impurezas como xofre e fósforo, é fácil segregarse nos límites de gran a altas temperaturas, causando fraxilidade térmica e fácil rachadura durante o funcionamento; A altas temperaturas a longo prazo, o aceiro ao carbono ten unha baixa resistencia á fluencia, e as altas temperaturas locais poden acelerar a deformación por fluencia, o que finalmente levará á fractura do impulsor ou á falla por fatiga.

Seguridade do sistema e riscos económicos

4.1 A presión da carcasa do soporte de presión supera o límite e o funcionamento da válvula de peche fai que a presión de saída da bomba alcance o 120-150 % do valor nominal, e existe o risco de romper a presión de axuste da válvula de seguridade, o que pode provocar unha descarga de alivio de presión ou rachaduras na soldadura da tubaxe.

4.2 Consumo de enerxía e aumento dos custos de mantemento A operación de apagado da válvula é a "condición mortal" das bombas centrífugas, o que aumenta significativamente o consumo de enerxía a curto prazo e, a longo prazo, provocará danos malignos no equipo e o custo de mantemento integral pode aumentar entre 3 e 10 veces.

Deterioro das condicións especiais de traballo nos medios de comunicación

Para medios volátiles (por exemplo, GLP), o funcionamento da válvula pechada acelerará a vaporización da fase líquida e o fluxo bifásico gas-líquido na cámara da bomba provocará cambios repentinos no fluxo, o que resultará en oscilacións periódicas das forzas axiais e acelerará o desgaste dos compoñentes.

Experiencia na industria e requisitos estándar

6.1 Experiencia na industria Segundo a experiencia real en aplicacións de enxeñaría, o tempo límite de funcionamento da válvula da bomba centrífuga non debe exceder os 2 minutos e, normalmente, limítase a 1 minuto. Recoméndase configurar un sistema de control de interbloqueo para activar automaticamente o programa de protección de apagado cando a válvula de saída se peche e se prolongue.

6.2 A especificación estándar require que a norma API 610, 12.ª edición, estableza que algunhas bombas de alta enerxía, con engrenaxes integrais ou multietapa presentan un rápido aumento de temperatura cando a válvula de saída está pechada, o que fai que as probas sexan inviables e/ou inseguras cando a válvula está pechada. O aumento de temperatura está estreitamente relacionado coa densidade de potencia. Densidade de potencia PD, que se pode aproximar como:

P nominal: Potencia nominal por etapa cando a auga é en CV (ou MW)

D imp: Diámetro nominal do impulsor en polgadas (ou m)

Boquilla D: Diámetro nominal da brida de saída en polgadas (ou m). Para bombas monoetapa de dobre succión, a boquilla D é o diámetro da brida de entrada.

O valor crítico típico para a PD é de 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), por riba do cal se recomenda non facer funcionar a bomba coa válvula de saída pechada durante as probas de rendemento.

Data de publicación: 04-06-2025