sales@tkflow.com 
Udržování výpustného ventilu zavřeného běhemOdstředivá čerpadlaProvoz s sebou nese řadu technických rizik.
Nekontrolovaná přeměna energie a termodynamická nerovnováha
- 1.1 V uzavřeném stavu, kdy dochází k nárůstu teploty média, se téměř veškerá vstupní energie přemění na tepelnou energii. Médium není schopno teplo odvádět, což způsobuje prudký nárůst teploty v komoře čerpadla. Nepřetržitý provoz způsobuje odpařování média, což urychluje karbonizaci těsnicího materiálu.
1.2 Selhání těsnicího systému V prostředí s vysokou teplotou a odpařováním média dojde k přehřátí mechanické ucpávky, která je závislá na mazání a chlazení média – mechanická ucpávka bude mít suché tření a těsnicí plocha se spálí.
Abnormální mechanické namáhání
- 2.1 Překročení axiální síly Axiální síla uzavíracího ventilu je obvykle 1,5–5krát větší než za normálních provozních podmínek a zatížení axiálního ložiska může dosáhnout nebo dokonce překročit mezní nosnost, což má za následek fragmentaci klece ložiska nebo její deformaci.
2.2 Vibrace a poškození únavou materiálu Rozdíl v tepelné roztažnosti způsobený vysokou teplotou vede k tepelné deformaci nebo tepelnému namáhání, abnormální mezeře mezi oběžným kolem a skříní čerpadla a vlivu nevyváženého hydraulického zatížení, což způsobuje poškození dynamické rovnováhy rotoru, zvýšení vibrací a poškození součástí únavou materiálu.
Kavitace a poškození materiálu
3.1 Přídavná hodnota NPSH invertované odpařování média [snížení kavitační přídavné hodnoty (NPSHa) zařízení pod požadovanou hodnotu NPSHr čerpadla], tvorba bublin a rázová vlna generovaná kolapsem bublin může dosáhnout 690 MPa, což má za následek důlkovou korozi a odlupování voštinového pláství oběžného kola
3.2 Zhoršení metalografické struktury U oběžných kol z austenitické nerezové oceli může při lokálně vysokých teplotách docházet k senzibilizaci, což vede ke zvýšení rychlosti mezikrystalové koroze a snížení pevnosti v tahu. U oběžných kol z uhlíkové oceli jsou problémy při vysokých teplotách významnější, jako je vysokoteplotní oxidace a oduhličení, což vede ke snížení povrchové pevnosti a obecných zásad; Pokud ocel obsahuje nečistoty, jako je síra a fosfor, při vysokých teplotách se snadno odděluje na hranicích zrn, což způsobuje tepelnou křehkost a snadné praskání během provozu; Při dlouhodobém působení vysokých teplot má uhlíková ocel nízkou odolnost proti tečení a lokálně vysoká teplota může urychlit deformaci při tečení, což nakonec povede k lomu oběžného kola nebo únavovému selhání.
Bezpečnost systému a ekonomická rizika
4.1 Tlak v plášti tlakového ložiska překračuje limit a činnost uzavíracího ventilu způsobí, že výstupní tlak čerpadla dosáhne 120-150 % jmenovité hodnoty, a existuje riziko proražení nastaveného tlaku pojistného ventilu, což může způsobit uvolnění přetlaku nebo prasknutí svaru potrubí.
4.2 Prudký nárůst spotřeby energie a nákladů na údržbu Vypnutí ventilu je „zásadním problémem“ odstředivých čerpadel, který krátkodobě výrazně zvyšuje spotřebu energie. Dlouhodobý provoz vede k zhoubnému poškození zařízení a komplexní náklady na údržbu se mohou zvýšit 3–10krát.
Zhoršení pracovních podmínek pro speciální média
U těkavých médií (např. LPG) urychlí provoz uzavřeného ventilu odpařování kapalné fáze a dvoufázový tok plynu a kapaliny v komoře čerpadla způsobí náhlé změny proudění, což má za následek periodické oscilace axiálních sil a urychlení opotřebení součástí.
Zkušenosti z oboru a požadavky norem
6.1 Zkušenosti z oboru Podle skutečných zkušeností s inženýrskými aplikacemi nesmí doba chodu ventilu odstředivého čerpadla překročit 2 minuty a obvykle je omezena na 1 minutu. Doporučuje se nastavit systém blokování, který automaticky spustí program ochrany proti vypnutí, když se výstupní ventil zavře a překročí dobu chodu.
6.2 Standardní specifikace vyžaduje, aby norma API 610 12. vydání uváděla, že některá vysokoenergetická, integrálně převodová nebo vícestupňová čerpadla mají rychlý nárůst teploty, když je výstupní ventil uzavřen, což znemožňuje a/nebo znebezpečuje testování, když je ventil uzavřen. Nárůst teploty úzce souvisí s hustotou výkonu. Hustota výkonu PD, kterou lze aproximovat jako:
P jmenovitý výkon: Jmenovitý výkon na stupeň při použití vody v hp (nebo MW)
D imp: Jmenovitý průměr oběžného kola v palcích (nebo m)
Tryska D: Jmenovitý průměr výstupní příruby v palcích (nebo m). U dvoustupňových, jednostupňových čerpadel je tryska D průměrem vstupní příruby.
Typická kritická hodnota pro PD je 0,286 hp/in.3 (13 MW/m3), při jejímž překročení se nedoporučuje provozovat čerpadlo se zavřeným výtlačným ventilem během testování výkonu.
Čas zveřejnění: 4. června 2025