Мониторинг на уплътненията, кавитацията и вибрациите в индустриални помпи

Помпите са основни компоненти от редица производствени съоръжения. Затова е от изключителна важност да функционират изправно и да бъдат поддържани перманентно и превантивно. Наред с традиционното конвенционално следене на състоянието на помпеното и като цяло на динамичното оборудване, все повече се прилагат за онлайн мониторинг. Сред най-често следените показатели за здравето и нормалното функциониране на помпите са уплътненията, кавитацията и вибрациите.

Четете и Съвременни решения за мониторинг на индустриални помпи.

Мониторинг на уплътненията
Всяка неизправност в спомагателните уплътнения на помпите може да причини нежелана промяна в нивото на работния флуид. Обикновено причина за това са утечки, висок напор или механични повреди в уплътнението. Мониторингът на уплътненията, извършван самостоятелно или като част от комплексна платформа за мониторинг на помпи, цели прогнозирането, локализирането и отстраняването на тези проблеми, за да се осигури оптимална ефективност и непрекъсната работа на оборудването.

В приложения с по-големи експлоатационни изисквания, когато единично уплътнение не е в състояние да осигури необходимата надеждност, обикновено се използват двойни механични уплътнения. Кухината между двете уплътнителни приспособления се запълва със специален флуид, които намалява триенето и абсорбира топлината. Замърсителите в работния флуид могат да доведат до бързо износване на уплътнението, но с подходящата система за смазване експлоатационният му живот може да бъде удължен до няколко хиляди часа.

Спомагателните системи за смазване на уплътненията могат да работят при атмосферни условия или под налягане. Нехерметизираните системи са проектирани да отвеждат утечките към смазочния флуид, който се използва като буферен. Впоследствие утечката може да излезе извън системата през външното уплътнение. Двойните механични уплътнения с херметична конструкция предотвратяват именно това изтичане на флуид в околната среда.

Мониторинг на кавитацията
Решенията за мониторинг на кавитацията са предназначени за високонапорни многостъпални помпи, които не могат да работят в условия на кавитация дори за кратък период. Инсталираните в системата сензори следят потока и налягането в отводната тръба, нивото в смукателния съд, както и диференциалното налягане през смукателния филтър, за да се предотврати възникването на кавитация.

Центробежните помпи ускоряват течностите до по-високи скорости, създавайки спад на статичното налягане при засмукване на помпата. Ако налягането на течността падне под налягането на газообразната фракция на флуида, се образуват мехурчета. Когато налягането се покачва, мехурчетата се натрупват, причинявайки механично увреждане на работните колела и вътрешните повърхности на помпените камери. Кавитацията може да повреди компонентите на помпите и да прекъсне потока, да ускори износването на лагерите и да доведи до повреди на уплътненията. Това явление обикновено възниква, когато помпите се експлоатират извън проектните им диапазони, но може да бъде предизвикано и от рязко, периодично или скокообразно ограничаване на смукателната или изпускателната работа на системата.

Възникването на кавитация и повреди в уплътненията трудно се откриват своевременно при провеждането на регулярна инспекция и поддръжка, но с помощта на решенията за непрекъснат онлайн мониторинг на помпата могат да бъдат регистрирани и локализирани дори превантивно. Най-съвременните технологии в областта са проектирани така, че да проследяват колебанията в изпускателното налягане, за да сигнализират за евентуален настъпващ епизод на кавитация. Чрез комбинация от измервателни техники, проследяващи хода на индустриалните процеси и работата на оборудването, и съчетаване на кавитационен и вибрационен мониторинг може да се постигне по-цялостен поглед върху състоянието на експлоатационните съоръжения.

Мониторинг на вибрации
Вибрационният мониторинг се прилага при много типове динамично и особено на ротационно оборудване. Той е предназначен да открива някои от най-разпространените причини за неизправна работа на помпеното оборудване, включително износвания на лагерите, на валовите съединения, несъосност, повреди в работните колела, кавитация и др. Помпите създават вибрации в широк диапазон, които са показател за работното състояние, наличието на неизправности и повреди.

Трансмитерите за вибрации (vibration transmitters), използвани в системите за вибрационен мониторинг, следят машините и оборудването за поява на вибрации с амплитуда или честота на трептене извън допустимите стойности, а на база анализ на формата на вибрационния сигнал може да бъде определена и природата на причинителя им. Увеличаването на вибрациите може да доведе до повреди на уплътненията, скъпи ремонти, прекъсвания или спирания на производството, намалена производителност, риск от глоби при изтичане на опасен материал или опасност от пожар, ако изтичащият материал е запалим.

За разлика от физическата инспекция на вибрациите на място, при която са налице дадени ограничения, онлайн вибрационният мониторинг се доказва в практиката като надеждно решение за превантивно и навременно откриване на различни причини за влошаване работните характеристики на помпеното оборудване.