Chuyển đến nội dung chính

Trường hợp điều tra, khắc phục và giảm thiểu tình trạng rung cao của 1 bơm nước cấp nồi hơi.

 Thanh Sơn biên dịch, bản quyền thuộc về baoduongcokhi.com.

Nguồn: https://www.maintenance4.com/2022/01/failure-investigation-remedies-and.html

Xem thêm:

Hiệu ứng Lomakin là gì? Giải pháp nâng cấp vật liệu vòng mòn và ống lót trong bơm ly tâm

Quy trình tiêu chuẩn sửa chữa phục hồi bơm thân 2 nửa (Standard repair procedure for split case pumps)

Một bơm áp suất cao của cụm bơm nước cấp nồi hơi, có mức độ rung rất cao, trước khi người ta phải tiến hành đại tu. 

Sau đó, bơm này đã bị một hư hỏng nghiêm trọng trong quá trình khởi động lại sau khi đại tu. Vỏ trong, rô to và ổ trục phía dẫn động của bơm đã bị hư hỏng.

 

Bơm nước cấp lò hơi của Flowserve.

Bơm ly tâm này là loại bơm nhiều cấp, có vỏ kép kiểu xoắn ốc (double –case volute), công suất 2200 Kw. Bơm có thiết kế chín cấp, lưu lượng 170 m3/h với áp suất đầu hút, 124 bar và áp suất đầu xả, 362 bar. Người ta đã tăng tốc độ định mức từ 6000 lên 6600 vòng trên phút để nâng cao hiệu suất thủy lực. Tuy nhiên, áp suất xả thực tế của bơm chỉ khoảng 310 bar, thấp hơn nhiều so với giá trị mong muốn là 345 bar. 

Việc tăng số vòng quay của bơm lên, đã tạo ra mối lo ngại về vấn đề động lực học rô to, khi mà tốc độ của rô to tiến gần hơn đến tốc độ tới hạn, (critical speed). Phía Vận hành muốn có các biện pháp khắc phục và giảm thiểu rung động để tạm thời giữ bơm hoạt động thêm trong vòng 4-6 tháng nữa, cho đến khi các biện pháp khắc phục cuối cùng được thực hiện.

Quá trình tiến hành cuộc điều tra tìm nguyên nhân, bao gồm: tiến hành phân tích khe hở bên trong và nghiên cứu động lực học rô to đáp ứng cưỡng bức.

Một nghiên cứu kỹ lưỡng về khe hở bên trong đã được tiến hành. Kết quả cho thấy từ nghiên cứu này, với sự so sánh giữa các khe hở bên trong của vỏ trong bơm, từ các nguồn dữ liệu khác nhau, cụ thể là: dữ liệu khe hở thiết kế, kết quả đo tại xưởng, khe hở tối thiểu theo tiêu chuẩn về bơm ly tâm API-610 và khe hở thông thường cho một bơm tương tự có vấn đề về rung động. Do đó, nhóm điều tra đã khuyến nghị các khe hở của seal làm kín ở giữa rô to, piston cân bằng, mắt hút bánh công tác và vòng mòn wear ring trên các bánh công tác tăng lên như cho thấy ở bảng 1.

Do mức độ rung động cao, (phía khớp nối DE cao hơn gấp 4 lần phía không có khớp nối NDE) được báo cáo trước khi đại tu, một mô phỏng đáp ứng động học rô to cưỡng bức của bơm đã được thử, sử dụng một khối lượng thử nghiệm cân bằng động, gắn trên khớp nối. Một mô hình toán học khối lượng đàn hồi, kết hợp ảnh hưởng của các seal làm kín bên trong, ở khe hở thiết kế và gấp 2 lần khe hở thiết kế, (theo đề xuất của tiêu chuẩn API 610), đã được sử dụng cho mục đích này.

Người ta có thể mong đợi đáp ứng của rô to linh hoạt, (tốc độ tới hạn đầu tiên thấp hơn tốc độ vận hành), cho loại trục dài, tốc độ cao này, nhưng hiệu ứng làm cứng được cung cấp bởi các vòng mòn làm kín hay ống lót bên trong, giúp tăng tốc độ tới hạn đầu tiên trong vùng lân cận 9.000 RPM, ở xa tốc độ vận hành 6.600 RPM.  (ghi chú: hiệu ứng làm cứng còn gọi hiệu ứng Lomakin hay độ cứng Lomakin, là một lực được tạo ra tại các  vòng mòn  và  ống lót tiết lưu bên trong một bơm ly tâm. Một Lực tạo ra là kết quả của sự phân bố áp suất không đều xung quanh chu vi của vòng mòn hay ống lót, trong thời gian rô to bị lệch tâm trục).

Việc thay mới ổ trục và khớp nối và các biện pháp khắc phục trình bày sau đây, sẽ tăng tốc độ tới hạn đầu tiên này lên khoảng 10.000 RPM, do đó loại bỏ khả năng cộng hưởng, mặc dù biểu đồ rung động thu được trong quá trình khảo sát ban đầu tăng dạng dốc đứng.

 


Bảng 1: Phân tích khe hở bên trong bơm.

CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC VÀ GIẢM THIỂU.


Nghe đầy đủ:


Nghe trên Podcast bảo dưỡng cơ khí trên các Apps sau trên App Store/Google Play:
 Apple Podcasts Logo   Spotify Logo  Google Podcasts Logo

Sự chú ý của nhóm điều tra tập trung vào việc cân bằng động và ảnh hưởng đến độ ổn định động học của kết cấu bệ gối ổ trục rôto. Một ổ trục và khớp nối được đề nghị trang bị mới, với mặt phẳng cân bằng trên khớp nối và khối lượng bổ sung trên vỏ bệ gối ổ trục. 

Người ta phát hiện ra rằng, trục bơm dài quá mức ở phía dẫn động. Nên việc làm ngắn trục, cùng với giảm mô men khớp nối, đã được chứng minh là có lợi, trong việc giữ cho đáp ứng đồng bộ của rôto, tránh xa tốc độ cộng hưởng. Thiết kế khớp nối như vậy, giúp cho tâm của trọng lực của khớp nối và tâm trọng lực của các tấm thép đàn hồi trong khớp nối, di chuyển về gần ổ trục hơn.

Ổ trục với bạc ba bít nhiều miếng, (Tilting Pad bearing), là một lựa chọn tốt cho sự ổn định của trục tốc độ cao và có đường kính nhỏ của bơm này. 

Một phân tích phân bố tải trọng trên các miếng pad bạc đỡ, cho thấy, khe hở tăng lên khi mất tải ở các miếng bạc trên cùng và ổ trục với sáu miếng bạc, mang lại sự đỡ trục tốt nhất. Hơn nữa, một phân tích độ ổn định ngang, cho thấy, ổ trục sáu miếng bạc, có các thông số ổn định tốt nhất.

Các biện pháp giảm thiểu rung cao đã được thực hiện trong vài tháng, với mức độ rung động chấp nhận được, các biện pháp đó là:

1.       Tăng 68kg khối lượng vào vỏ bệ gối ổ trục.

2.       Tăng khe hở bên trong bơm và khe hở ổ trục (tối đa 0,15 mm).

3.       Tạo các cánh fin ngoài vỏ gối ổ trục để tăng cường khả năng tản nhiệt.

4.       Sử dụng khớp nối làm mặt phẳng cân bằng; điều chỉnh và cân bằng động khớp nối.

5.       Sửa chữa biến dạng ở gối ổ trục.

KẾT LUẬN

Nguyên nhân hư hỏng có thể xảy ra nhất, là do khe hở quá nhỏ, được tìm thấy trong các vòng seal làm kín bên trong của vỏ trong của bơm. 

Thiết kế của nhà sản xuất thiết OEM và thậm chí cả khe hở theo chuẩn API được coi là quá nhỏ. Việc giảm khe hở bên trong theo các khuyến nghị API 610 khi thực hiện đại tu bơm, khiến các bơm này gặp phải những hư hỏng nghiêm trọng trong quá trình khởi động sau đó. 

Đối với mắt hút cánh bơm, chúng tôi khuyên bạn nên tăng khe hở lên 50% so với các giá trị trong API cho các cấp 1 đến cấp 4 và tăng 25% cho các cấp 5 đến cấp 9. Khe hở cho các vị trí rôto khác được thể hiện trong Bảng 1.

Việc cắt bớt trục ở phía dẫn động và lắp một khớp nối có mômen giảm, giúp tách tốc độ vận hành khỏi đường tốc độ tới hạn đầu tiên, do đó làm giảm biên độ rung động.

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1...

Khớp nối ( coupling ) - Những dạng khớp nối ( ebook )

Đây là tuyển tập nói về những chủng loại khớp nối khác nhau, những kết cấu, ứng dụng của từng loại khớp nối, ưu và nhược điểm của từng loại. Hình chụp, có lẫn cả hình vẽ 3D, rất đẹp, dễ quan sát. Bản tiếng Anh. Nó đây, 7 file ( pdf ) Phần 1 Phần 2 Phần 3 Phần 4 Phần 5 Phần 6 Phần 7 SCCK.TK (theo blog Phuc Linh )

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Tặng ebook: Root Cause Failure Analysis (Phân tích tìm nguyên nhân hư hỏng)

Để chào đón phiên bản web mới, baoduongcokhi.com gửi tặng các bạn ebook hay: Root Cause Failure Analysis. Ebook contents: Part I: Introduction to Root Cause Failure Analysis Chapter 1 Introduction Chapter 2 General Analysis Techniques Chapter 3 Root Cause Failure Analysis Methodology Chapter 4 Safety-Related Issues Chapter 5 Regulatory Compliance Issues Chapter 6 Process Performance   Part II: Equipment Design Evaluation Guide Chapter 7 Pumps Chapter 8 Fans. Blowers, and Fluidizers Chapter 9 Conveyors Chapter 10 Compressors Chapter I I Mixers and Agitators Chapter 12 Dust Collectors Chapter 13 Process Rolls Chapter 14 Gearboxes/Reducers Chapter 15 Steam Traps Chapter 16 Inverters Chapter 17 Control Valves Chapter 18 Seals and Packing

Thử nghiệm thủy tĩnh - hydrostatic test

Viết bài: Thanh Sơn (cập nhật 2/2023), bản quyền thuộc về wwwbaoduongcokhi.com   Hư hỏng khi thử thủy tĩnh bình áp lực Thử nghiệm thủy tĩnh (hay còn gọi là hydrostatic test) là một phương pháp kiểm tra tính an toàn và độ bền của các thiết bị dưới tác động của áp suất nước. Thử nghiệm này thường được sử dụng để kiểm tra các đường ống, bồn chứa, hệ thống ống dẫn, van và các thiết bị khác trong các ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất, thực phẩm, năng lượng điện và nhiều ngành công nghiệp khác. Khi thực hiện thử nghiệm thủy tĩnh, nước được bơm vào thiết bị đang được kiểm tra cho đến khi áp suất nước đạt đến một mức độ xác định. Thiết bị sẽ được giữ ở áp suất nước này trong một khoảng thời gian nhất định, thường là từ một vài giờ đến một vài ngày. Trong quá trình này, các kỹ sư kiểm tra và giám sát áp suất và xem xét sự xuất hiện của các vết rò rỉ hoặc sự biến dạng của thiết bị. Sau khi thử nghiệm thủy tĩnh hoàn thành, nước sẽ được xả ra khỏi thiết bị và thiết bị sẽ được kiểm tra k...

BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT

Tra size bolt- nut 1- BẢNG TRA SIZE FLANGE, BOLT & NUT For class 150 Flanges STT size of flanges (inches) number of bolt Đường kính Bolt (Inches) Đường kính Bolt  ( MM) Leng of blots  L =mm 1 1/2 4 1/2 M14 60-60 2 3/4 4 1/2 M14 65-65 3 1 4 1/2 M14 65-80 4 1 1/4 4 1/2 M14 70-85 5 1 1/2 4 1/2 M14 70 85 6 2 4 5/8 M16 85 95 7 2/ 1/2 4 5/8 M16 90 100 8 ...

Đo thông số răng nào, khi chế bánh răng mới thay bánh răng bị hỏng

Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng,  da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng,  df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau,  d = m.Z   Số răng:  Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia,  P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng,  m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia;  h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (width): là độ dài cung tròn giữa 2 profin của một răng đo trên vòng tròn chia;  St = P/2 = m/2 Chiều rộng r...

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để ...

Giải thích ý nghĩa ký hiệu vòng bi SKF [P1]

Ký hiệu của ổ lăn được chia ra làm hai nhóm chính: ký hiệu của ổ lăn tiêu chuẩn và ký hiệu của ổ lăn đặc biệt. Ổ lăn tiêu chuẩn là những ổ lăn có kích thước được tiêu chuẩn hóa trong khi ổ lăn đặc biệt là những ổ lăn có kích thước dặc biệt theo yêu cầu của khách hàng. Những ổ lăn chế tạo theo yêu cầu này được ký hiệu bằng “số bản vẽ” và chúng cũng không được nêu chi tiết trong phần này. Một ký hiệu đầy đủ bao gồm một ký hiệu cơ bản mà một hoặc nhiều ký hiệu phụ (- giản đồ 1). Ký hiệu đầy đủ bao gồm ký hiệu cơ bản và các ký hiệu phụ luôn luôn được ghi trên bao bì của ổ lăn, trong khi đó ký hiêu ghi trên ổ lăn đôi khi không đầy dủ vì những lí do sản xuất. Ký hiệu cơ bản xác định : Chủng loại Thiết kế cơ bản Kích thước tiêu chuẩn của ổ lăn. Những ký hiệu phụ xác định : Những thàng phần của ổ lăn và / hoặc Những thay đổi về thiết kế và / hoặc đăc tính khác vơi thiêt kế tiêu chuẩn. Ký hiệu phụ có thể đứng trước ký hiệu cơ bản (tiếp đầu ngữ) hoặc đứng sau (tiế...

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răn...