Các nguyên nhân phổ biến của rung động trong máy bơm đường ống là gì và làm thế nào để khắc phục chúng là gì?

Bơm đường ống là các thành phần tích hợp trong một loạt các hệ thống vận chuyển chất lỏng. Chúng thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như dầu khí, xử lý nước, chế biến hóa học và hệ thống HVAC, nơi chúng giúp truyền chất lỏng và khí qua các đường ống. Mặc dù các máy bơm đường ống được thiết kế cho độ bền và hiệu quả, chúng có thể phát triển các vấn đề theo thời gian, với độ rung là một trong những phổ biến nhất. Rung trong bơm đường ống có thể dẫn đến giảm hiệu quả hoạt động, hao mòn sớm và thậm chí thất bại thảm khốc nếu không được giải quyết đúng đắn. Hiểu các nguyên nhân phổ biến của rung động trong máy bơm đường ống và biết cách khắc phục chúng là điều cần thiết để duy trì hoạt động trơn tru và đảm bảo tuổi thọ của hệ thống. Bài viết này tìm hiểu các nguyên nhân phổ biến của rung động trong máy bơm đường ống và đưa ra các giải pháp để giải quyết các vấn đề này.

1. Mất cân bằng trong các thành phần quay

Một trong những nguyên nhân gây rung động thường xuyên nhất trong bơm đường ống là sự mất cân bằng trong các thành phần quay, chẳng hạn như bánh công tác, rôto hoặc trục. Các thành phần này rất quan trọng cho sự chuyển động của chất lỏng thông qua hệ thống, và bất kỳ sự mất cân bằng nào cũng có thể dẫn đến rung động quá mức.

Nguyên nhân mất cân bằng:

• Mặc và rách: Theo thời gian, các thành phần như bánh công tác và rôto có thể mặc không đều, dẫn đến sự mất cân bằng trong máy bơm.
• Khiếm khuyết sản xuất: Nếu các thành phần bơm không được sản xuất chính xác hoặc cân bằng trong quá trình sản xuất, hệ thống có thể gặp rung động.
• Tiền gửi và xây dựng: Trầm tích, mảnh vụn hoặc tỷ lệ có thể tích lũy trên các thành phần quay, dẫn đến sự mất cân bằng.

Cách sửa nó:

• Kiểm tra thường xuyên: Thực hiện kiểm tra thường xuyên các thành phần xoay để phát hiện bất kỳ hao mòn hoặc tích tụ. Làm sạch các bề mặt cánh quạt và cánh quạt có thể giúp ngăn chặn sự tích lũy của các mảnh vụn.
• Cân bằng máy bơm: Nếu sự mất cân bằng được phát hiện, máy bơm nên được tắt và các thành phần quay được cân bằng lại. Điều này có thể được thực hiện bằng cách thêm trọng lượng vào các thành phần hoặc bằng cách loại bỏ vật liệu khỏi phía nặng hơn của rôto.
• Thay thế các bộ phận bị mòn: Nếu các thành phần bị mòn hoặc hư hỏng đáng kể, hãy thay thế chúng bằng các bộ phận mới, cân bằng để khôi phục hoạt động trơn tru.

2. Sự sai lệch của trục

Một nguyên nhân phổ biến khác của rung động trong máy bơm đường ống là sự sai lệch của trục bơm. Sự sai lệch xảy ra khi trục bơm không được căn chỉnh chính xác với trục động cơ, dẫn đến phân bố lực không đồng đều và rung quá mức. Sự sai lệch này có thể là kết quả của các hoạt động lắp đặt kém hoặc hao mòn cơ học theo thời gian.

Nguyên nhân của sự sai lệch:

• Cài đặt không đúng: Khi bơm và động cơ không được căn chỉnh đúng cách trong quá trình cài đặt, nó có thể khiến các trục hoạt động ở một góc.
• Mở rộng nhiệt: Nếu máy bơm hoặc động cơ trải qua những thay đổi đáng kể về nhiệt độ, các vật liệu có thể mở rộng hoặc hợp đồng, gây ra sai lệch.
• Các vấn đề về nền tảng: Một nền tảng yếu hoặc không đồng đều có thể khiến máy bơm hoặc động cơ thay đổi, dẫn đến sai lệch.

Cách sửa nó:

• Cài đặt thích hợp: Đảm bảo rằng cả máy bơm và động cơ được lắp đặt theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, với các trục được căn chỉnh chính xác.
• Công cụ căn chỉnh trục: Sử dụng các công cụ căn chỉnh trục chính xác, chẳng hạn như các thiết bị căn chỉnh laser, để căn chỉnh chính xác các trục và giảm rung.
• Giám sát thường xuyên: Tiến hành kiểm tra căn chỉnh định kỳ, đặc biệt là sau khi bảo trì hoặc điều chỉnh máy bơm hoặc động cơ.

3. Cavites

Xảy ra xâm thực khi áp suất của chất lỏng bên trong bơm giảm xuống dưới áp suất hơi của nó, gây ra sự hình thành bọt hơi. Những bong bóng này nổ ra khi chúng đạt đến các khu vực áp suất cao hơn của máy bơm, tạo ra sóng sốc tạo ra độ rung và nhiễu. Cavites có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho các thành phần bơm theo thời gian.

Nguyên nhân của Cavites:

• Áp suất đầu vào thấp: Nếu máy bơm gặp áp suất đầu vào thấp do hạn chế hoặc không đủ dòng chảy, xâm thực có nhiều khả năng xảy ra.
• Tốc độ bơm cao: Chạy máy bơm ở tốc độ cao hơn so với được thiết kế cho có thể tạo ra các điều kiện thuận lợi cho sự xâm thực.
• Lựa chọn bơm không đúng cách: Chọn một máy bơm quá lớn hoặc quá nhỏ cho ứng dụng có thể dẫn đến xâm thực do tốc độ dòng chảy quá mức hoặc không đủ.

Cách sửa nó:

• Tăng áp lực đầu vào: Đảm bảo rằng máy bơm được cung cấp với áp suất đầu vào đủ. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một đường ống lớn hơn hoặc giảm các hạn chế trong đường ống.
• Điều chỉnh tốc độ hoạt động: Điều chỉnh tốc độ của máy bơm để đảm bảo nó hoạt động trong phạm vi được đề xuất cho ứng dụng cụ thể.
• Chọn đúng máy bơm: Chọn một máy bơm có kích thước chính xác cho tốc độ dòng chảy và yêu cầu áp suất của hệ thống để giảm thiểu rủi ro xâm thực.
• Sử dụng các thiết bị chống chế độ: Một số máy bơm được trang bị các tính năng chống chế phẩm như van khuếch tán hoặc các động cơ chống xâm thực, có thể giúp giảm sự xâm thực.

4. Vấn đề dòng chảy chất lỏng

Dòng dịch không nhất quán hoặc hỗn loạn cũng có thể góp phần gây rung động trong máy bơm đường ống. Điều này có thể xảy ra nếu dòng chất lỏng không đồng đều, nếu có những thay đổi lớn theo hướng của dòng chảy, hoặc nếu đường ống phải chịu các vật cản hoặc hạn chế.

Nguyên nhân của các vấn đề về dòng chất lỏng:

• Hạn chế đường ống: Các vật cản, như các mảnh vụn, uốn cong hoặc van, có thể gây ra dòng chất lỏng không đồng đều, dẫn đến nhiễu loạn và rung động trong máy bơm.
• Sự mất cân bằng áp suất hút và xả: Nếu áp lực hút hoặc xả không được cân bằng, nó có thể khiến máy bơm hoạt động không hiệu quả, dẫn đến rung động.
• Sự bất ổn của dòng chảy: Xung hoặc dao động trong dòng chảy, gây ra bởi thiết kế hệ thống không phù hợp hoặc nhu cầu dao động, có thể dẫn đến rung động.

Cách sửa nó:

• Chướng ngại vật rõ ràng: Thường xuyên kiểm tra và làm sạch đường ống để loại bỏ bất kỳ mảnh vụn hoặc trầm tích nào có thể cản trở dòng chảy.
• Giảm lưu lượng nhiễu loạn: Giảm thiểu các uốn cong sắc nét, giảm đường kính ống và lắp các phần thẳng của đường ống trước và sau khi bơm để đảm bảo dòng chất lỏng mịn.
• Cài đặt van điều khiển áp suất: Sử dụng giảm áp hoặc van điều khiển để duy trì áp suất hút và xả nhất quán.
• Dòng ổn định dòng chảy: Trong trường hợp tốc độ dòng chảy dao động, việc cài đặt bộ giảm chấn hoặc bộ ổn định dòng chảy có thể giúp giảm thiểu xung dòng và giảm rung.

5. Mang thất bại

Vòng bi hỗ trợ các thành phần quay của máy bơm và bất kỳ vấn đề nào với vòng bi đều có thể dẫn đến rung động đáng kể. Lỗi ổ trục có thể là kết quả của sự bôi trơn không đầy đủ, hao mòn, ô nhiễm hoặc lắp đặt không đúng cách.

Nguyên nhân của sự cố ổ trục:

• Không đủ bôi trơn: Nếu vòng bi không nhận được đủ bôi trơn hoặc loại chất bôi trơn sai được sử dụng, chúng có thể bị hao mòn nhanh chóng.
• Sự ô nhiễm: Bụi bẩn, độ ẩm hoặc các hạt nước ngoài xâm nhập vào vỏ ổ trục có thể gây ra ma sát quá mức và sự cố ổ trục sớm.
• Quá tải: Tải trọng quá mức hoặc hoạt động tốc độ cao có thể làm căng vòng bi, dẫn đến rung động và thiệt hại.

Cách sửa nó:

• Bảo trì bôi trơn: Đảm bảo rằng vòng bi được bôi trơn đúng cách với chất bôi trơn thích hợp. Thường xuyên kiểm tra mức độ bôi trơn và thay thế chất bôi trơn cũ hoặc bị suy giảm.
• Bảo vệ vòng bi: Lắp đặt hải cẩu hoặc bộ lọc để ngăn chặn các chất gây ô nhiễm xâm nhập vào vỏ ổ trục.
• Kiểm tra vòng bi: Thực hiện kiểm tra thường xuyên vòng bi cho các dấu hiệu hao mòn, và thay thế chúng khi cần thiết để ngăn ngừa rung động và thất bại tiềm năng.

6. Tốc độ bơm quá mức

Chạy một máy bơm ở tốc độ cao hơn thông số kỹ thuật thiết kế của nó có thể gây ra các vấn đề khác nhau, bao gồm cả rung động quá mức. Tốc độ cao có thể làm tăng các lực ly tâm tác động lên các thành phần, dẫn đến mất cân bằng, hao mòn và rung động.

Nguyên nhân của tốc độ bơm quá mức:

• Tốc độ động cơ không chính xác: Một sự không phù hợp giữa động cơ và tốc độ bơm có thể khiến máy bơm hoạt động ở tốc độ cao hơn dự định.
• Thất bại kiểm soát tốc độ: Sự cố trong các thiết bị điều khiển tốc độ, chẳng hạn như ổ tần số biến (VFD), có thể dẫn đến động cơ chạy ở tốc độ cao quá mức.

Cách sửa nó:

• Khớp thông số kỹ thuật của động cơ và máy bơm: Đảm bảo rằng tốc độ động cơ được khớp chính xác với các thông số kỹ thuật thiết kế của máy bơm để tránh tốc độ quá cao.
• Sử dụng VFD với cài đặt thích hợp: Cài đặt và duy trì các ổ tần số thay đổi (VFD) để đảm bảo rằng máy bơm hoạt động ở tốc độ chính xác cho ứng dụng.

Phần kết luận

Rung trong bơm đường ống là một vấn đề phổ biến có thể dẫn đến không hiệu quả, giảm hiệu suất và, trong một số trường hợp, thất bại thảm khốc nếu không được giải quyết đúng đắn. Hiểu được nguyên nhân gây rung động, chẳng hạn như mất cân bằng trong các thành phần quay, sai lệch, xâm thực, các vấn đề về dòng chất lỏng, lỗi mang và tốc độ bơm quá mức, là bước đầu tiên trong chẩn đoán và giải quyết các vấn đề này. Kiểm tra thường xuyên, bảo trì và thực hành lắp đặt thích hợp có thể làm giảm đáng kể khả năng các vấn đề rung động và mở rộng tuổi thọ của máy bơm đường ống. Bằng cách thực hiện các biện pháp khắc phục và tuân thủ các thực tiễn tốt nhất, các nhà khai thác có thể đảm bảo hoạt động trơn tru và hiệu quả của máy bơm đường ống, giảm thời gian chết và giảm thiểu chi phí sửa chữa.