Bomba centrífuga de alta pressão

  Na seção anterior, discutimos as causas da cavitação em bombas centrífugas. Abaixo, Anhui Shengshi Datang introduzirá medidas para prevenir bomba centrífuga cavitação. 1. Melhorias em Design e Materiais Das perspectivas de design e materiais, as seguintes medidas podem ser tomadas para prevenir ou mitigar os riscos da cavitação da bomba centrífuga: A. Projeto de otimização de lacunas: Aumente adequadamente a folga entre as peças móveis, especialmente entre o impulsor e a carcaça da bomba, e entre o anel de vedação e o eixo, para reduzir o risco de gripagem devido à expansão térmica. Pesquisas mostram que aumentar a folga padrão em 15% a 20% pode reduzir significativamente a probabilidade de gripagem durante a cavitação, com impacto mínimo na eficiência da bomba. B. Seleção e tratamento de materiais: a. Realizar tratamento térmico de têmpera no eixo da bomba para melhorar sua dureza e resistência ao desgaste, reduzindo a deformação e o desgaste durante a cavitação. b. Selecione materiais com baixos coeficientes de expansão térmica, como aço inoxidável ou ligas especiais, para minimizar as alterações de folga causadas pela expansão térmica. c. Aplique revestimentos resistentes ao desgaste, como liga dura, ou use materiais cerâmicos para peças de fricção importantes, como anéis de vedação, para aumentar a resistência ao desgaste. C. Melhorias no sistema de vedação: a. Use selos mecânicos que não dependam do meio bombeado para lubrificação, como selos mecânicos lubrificados a gás ou selos mecânicos duplos. b. Configure sistemas de lubrificação externa para fornecer lubrificação para as faces de vedação, mesmo quando a bomba estiver cavitando. c. Para vedações de embalagem, utilize gaxetas autolubrificantes, como gaxetas compostas contendo PTFE.   D. Otimização do sistema de rolamentos: a. Use rolamentos autolubrificantes fechados para reduzir a dependência do resfriamento externo. b. Adicione sistemas de resfriamento independentes para rolamentos para garantir que a temperatura normal dos rolamentos seja mantida mesmo durante a cavitação da bomba. c. Selecione rolamentos e lubrificantes com maior tolerância à temperatura. E. Melhorias no projeto da cavidade da bomba: a. Para aplicações especiais, projete um espaço de armazenamento de água de modo que a bomba possa manter um volume mínimo de líquido mesmo durante escassez de água de curto prazo. b. As bombas autoescorvantes são normalmente projetadas com um volume de cavidade de bomba maior e dispositivos especializados de separação gás-líquido, permitindo que elas lidem melhor com a cavitação de curto prazo. A prática mostra que um design razoável e a seleção de materiais podem reduzir o risco de danos durante a cavitação da bomba centrífuga em mais de 50%, além de prolongar a vida útil geral do equipamento. 2. Aplicação de Sistemas de Monitoramento e Controle As tecnologias modernas de monitoramento e controle fornecem meios eficazes para evitar a cavitação da bomba centrífuga: A. Sistemas de detecção de cavitação: a. Monitoramento de fluxo: instale um medidor de fluxo na saída da bomba para disparar um alarme ou desligar a bomba automaticamente quando a vazão cair abaixo de um valor definido. b. Monitoramento de corrente: a carga do motor diminui durante a cavitação, levando a uma queda significativa na corrente; a cavitação pode ser detectada monitorando as mudanças de corrente. c. Monitoramento de pressão: uma queda repentina ou aumento na flutuação da pressão de saída é um indicador importante de cavitação. d. Monitoramento de temperatura: aumentos anormais de temperatura em vedações mecânicas, rolamentos ou no corpo da bomba podem refletir indiretamente o estado de cavitação. B. Sistemas de controle de nível de líquido: a. Instale sensores de nível em tanques de água, reservatórios e outras instalações de captação para parar a bomba automaticamente quando o nível cair abaixo de um valor seguro. b. Para ocasiões especiais, configure proteção de nível duplo: alarme de nível baixo e desligamento forçado da bomba em nível muito baixo. c. Use medidores de nível sem contato (por exemplo, ultrassônicos, radar) para evitar possíveis problemas de bloqueio associados a interruptores de bóia tradicionais. C. Sistemas Integrados de Controle Inteligente: a. Integre vários parâmetros (fluxo, pressão, temperatura, nível) em um sistema PLC ou DCS para identificar com mais precisão o status da cavitação por meio de julgamento lógico. b. Configure dois níveis de proteção: aviso de cavitação e alarme de cavitação. O sistema pode tentar ajustar automaticamente as condições de operação durante um aviso e forçar um desligamento durante um alarme. c. Use sistemas especialistas ou tecnologia de inteligência artificial para prever riscos potenciais de cavitação com antecedência por meio de análise de dados históricos. D. Monitoramento e Gerenciamento Remoto: a. Utilizar a tecnologia IoT para realizar o monitoramento remoto de estações de bombeamento, permitindo a detecção oportuna de anormalidades. b. Estabelecer modelos de previsão de falhas para fornecer alertas antecipados de potenciais riscos de cavitação por meio de análise de big data. c. Configurar sistemas automáticos de gravação e relatórios para registrar alterações nos parâmetros operacionais, fornecendo uma base para análise de falhas. Dados mostram que bombas centrífugas equipadas com sistemas modernos de monitoramento e controle apresentam mais de 85% menos incidentes de cavitação em comparação com equipamentos tradicionais, com custos de manutenção significativamente reduzidos. O valor desses sistemas é particularmente evidente em estações de bombeamento autônomas.   3. Procedimentos Operacionais e Gestão de Manutenção Os procedimentos operacionais científicos e a gestão da manutenção são elos cruciais na prevenção bomba centrífuga cavitação: A. Verificações e preparação pré-inicialização: a. Confirme se as válvulas na linha de sucção estão totalmente abertas e se os filtros não estão entupidos. b. Verifique a vedação da carcaça da bomba e das tubulações para garantir que não haja pontos de vazamento de ar. c. Certifique-se de que a bomba esteja totalmente preparada e que o ar esteja completamente ventilado antes da primeira partida ou após um desligamento prolongado. d. Gire manualmente o eixo da bomba várias voltas para garantir que ele gire com flexibilidade e sem resistência anormal. B. Procedimentos corretos de inicialização e desligamento: a. Abra primeiro a válvula de sucção e depois a válvula de descarga, evitando iniciar contra uma válvula de descarga fechada. b. Para bombas grandes, comece com a válvula de descarga ligeiramente aberta e, em seguida, abra-a totalmente quando a operação se estabilizar. c. Ao parar a bomba, feche primeiro a válvula de descarga, depois o motor e, por fim, a válvula de sucção para evitar refluxo e golpe de aríete. d. Drene o líquido da carcaça da bomba imediatamente após o desligamento em regiões frias de inverno para evitar congelamento. C. Monitoramento e gerenciamento durante a operação: a. Estabelecer um sistema de registro operacional para registrar regularmente parâmetros como fluxo, pressão, temperatura e corrente. b. Implementar um sistema de ronda de inspeção para detectar prontamente ruídos, vibrações ou vazamentos anormais. c. Evite operação prolongada em baixas vazões; instale uma linha de desvio de fluxo mínimo, se necessário. d. Para sistemas paralelos com múltiplas bombas, garanta uma distribuição de carga razoável entre as bombas para evitar sobrecarga ou cavitação em uma única bomba. D. Manutenção e inspeção regulares: a. Limpe regularmente os filtros da linha de sucção para evitar entupimentos. b. Verifique a condição dos selos mecânicos ou das vedações de embalagem e substitua imediatamente as peças velhas ou danificadas. c. Verifique regularmente a temperatura e o estado da lubrificação dos rolamentos, adicionando ou substituindo o lubrificante conforme necessário. d. Meça periodicamente as folgas dos anéis de vedação para garantir que estejam dentro dos limites permitidos. e. Verifique se os tubos de equilíbrio e os furos de equilíbrio estão desobstruídos (aplicável a bombas multiestágios). E. Treinamento e Gestão de Pessoal: a. Fornecer treinamento profissional para operadores e pessoal de manutenção para melhorar sua capacidade de identificar e lidar com falhas. b. Formular sistemas claros de responsabilidade e planos de emergência para garantir uma resposta rápida em caso de anormalidades. c. Estabelecer mecanismos de compartilhamento de experiências para resumir e disseminar prontamente experiências de tratamento de falhas. A prática comprova que procedimentos operacionais sólidos e gerenciamento de manutenção podem reduzir o tempo de inatividade não planejado de bombas centrífugas em mais de 70%, melhorando significativamente a confiabilidade e a vida útil do equipamento.   4. Medidas de resposta para situações de emergência Apesar das diversas medidas preventivas, a cavitação em bombas centrífugas ainda pode ocorrer em circunstâncias especiais. Nesses casos, são necessárias medidas de resposta emergencial para minimizar as perdas: A. Identificação e desligamento rápidos: a. Se forem detectados sinais de cavitação, como ruído anormal, aumento de vibração ou queda repentina na pressão de descarga, a bomba deve ser desligada imediatamente para inspeção. b. Para equipamentos críticos, botões de parada de emergência podem ser instalados para parar a bomba imediatamente após a detecção de anormalidades. c. Não ligue a bomba repetidamente antes de confirmar e eliminar a causa da cavitação, para evitar agravar os danos. B. Medidas de resfriamento de emergência: a. Se for constatado que o corpo da bomba está superaquecido, mas ainda não ocorreram danos sérios, medidas de resfriamento externo podem ser tomadas, como envolver o corpo da bomba com panos úmidos ou aplicar um leve resfriamento com spray de água (tomando cuidado para evitar componentes elétricos). b. Não resfrie imediatamente rolamentos superaquecidos com água fria para evitar danos por estresse térmico. C. Restauração do fornecimento normal de líquidos: a. Verifique e remova bloqueios na tubulação de entrada. b. Se o nível do líquido for insuficiente, reabasteça imediatamente a fonte de água ou diminua a altura de instalação da bomba. c. Verifique e repare pontos de vazamento de ar no sistema de tubulação. D. Monitoramento especial após reinicialização: a. Ao reiniciar a bomba após um evento de cavitação, preste atenção especial se a vedação está vazando, se a temperatura do mancal está normal e se a vibração está dentro dos limites permitidos. b. Retome a operação normal somente após confirmar que todos os parâmetros estão normais. c. Recomenda-se aumentar temporariamente a frequência das rodadas de inspeção para garantir a operação estável do equipamento. E. Avaliação e reparo de danos: a. Bombas que sofreram cavitação severa devem passar por uma inspeção abrangente para avaliar a extensão do dano. b. Substitua componentes danificados, se necessário, como vedações mecânicas, anéis de vedação e rolamentos. c. Inspecione o impulsor e a carcaça da bomba para verificar se há danos causados ​​por cavitação. Por meio de um atendimento de emergência oportuno e eficaz, as perdas causadas pela cavitação podem ser minimizadas. Estatísticas mostram que medidas de emergência razoáveis ​​podem reduzir o tempo de recuperação de equipamentos em mais de 50% em situações de emergência, além de reduzir o risco de danos secundários.