Siurblių balansavimas: kaip sumažinti vibraciją ir pailginti mechaninių sandariklių tarnavimo laiką

Disbalanso poveikis siurblio darbui

Siurblio darbaračio disbalansas atsiranda dėl tų pačių priežasčių kaip ir kitoje įrangoje:

Disbalanso priežastys:

• Menčių erozija: nevienodas nusidėvėjimas dėl pumpuojamo skysčio, ypač kai jame yra abrazyvių dalelių
• Kavitacijos pažaida: menčių paviršiaus ardymas sprogstantiems kavitacijos burbuliukams
• Korozija: cheminė korozija agresyvioje terpėje
• Nuosėdų kaupimasis: druskų, kalkių ir pumpuojamų produktų kaupimasis
• Remonto defektai: atskirų menčių keitimas arba virinimo remontas neatlikus pakartotinio balansavimo

Disbalanso pasekmės siurbliams:

• Veleno vibracija: sukuria radialų mušimą, kuris perduodamas sandarikliui
• Padidėjusi guolių apkrova: tarnavimo laikas gali sutrumpėti nuo 5 metų iki 6–12 mėnesių
• Nestabilus tiekimas: slėgio ir srauto pulsacijos
• Padidėjusios energijos sąnaudos: 10–15 % iššvaistytos elektros energijos kaina
• Triukšmas ir vibracija: perduodami per vamzdyną į visą sistemą

Mechaninio sandariklio problema

Mechaninis sandariklis yra vienas labiausiai pažeidžiamų centrifuginio siurblio komponentų. Jis dirba sunkiomis sąlygomis: aukštas slėgis, agresyvi terpė ir nuolatinė trintis.

Kaip disbalansas sunaikina sandariklį:

1. Radialus veleno mušimas: vibracija dėl disbalanso sukelia veleno mušimą (ašies nukrypimą nuo nominalios padėties)
2. Kontaktinio sandarumo praradimas: sandariklio paviršiai periodiškai atsiskiria ir slysta
3. Pagreitėjęs nusidėvėjimas: nevienodas paviršių nusidėvėjimas, perkaitimas
4. Nuotėkiai: atsiranda nuotėkis ir reikia dažnai keisti sandariklį

Laiku subalansuotas siurblio darbaratis tiesiogiai leidžia sutaupyti brangių mechaninių sandariklių sąnaudas.

Disbalanso ir kavitacijos ryšys

Kavitacija – tai garų burbuliukų susidarymas ir griūtis skystyje, kai slėgis nukrenta žemiau prisotintų garų slėgio. Tai pavojingas reiškinys, ardantis darbaračio menteles.

Kaip disbalansas ir kavitacija sąveikauja:

Kavitacija sukelia disbalansą:

• Kavitacijos erozija nevienodai naikina menteles
• Dėl to susidaro masės asimetrija → disbalansas

Disbalansas blogina kavitaciją:

• Vibracija dėl disbalanso sukuria srauto pulsacijas
• Nestabilus srautas stiprina kavitaciją
• Susidaro užburtas ratas

Būdingas kavitacijos garsas yra „žvyro traškėjimas“. Jei girdite šį garsą ir vibracija nestabili, pirmiausia spręskite hidraulinę problemą, tada balansuokite.

Siurblių balansavimo metodai

1 metodas: darbaračio balansavimas staklėse

Kada naudojamas: siurblio kapitalinio remonto metu, kai darbaratis išmontuotas.

Privalumai:

• Didelis atskiro komponento balansavimo tikslumas
• Galima tuo pat metu perfrezuoti ir virinimo būdu atstatyti nusidėvėjusias menteles
• Kontroliuojamos dirbtuvių sąlygos

Procedūra:

1. Darbaratis tvirtinamas ant balansavimo įvorės (imitacinio veleno)
2. Balansavimas atliekamas 1 arba 2 plokštumose
3. Surinkus siurblį, rekomenduojama atlikti kontrolinį balansavimą surinktoje būsenoje

2 metodas: siurblio kaip mazgo balansavimas (vietoje)

Kada naudojamas: įmontuotiems siurbliams, jų neišardant.

Privalumai:

• Minimali prastova (2–4 valandos vietoj kelių dienų)
• Visos sistemos balansavimas atsižvelgiant į movą, centravimą ir tikruosius guolius
• Sutaupoma išardymo ir surinkimo sąnaudų

Procedūra:

1. Prie siurblio guolių korpusų tvirtinami vibracijos jutikliai
2. Lazerinis tachometras nukreipiamas į movą arba veleną
3. Balansavimas atliekamas 3 paleidimų metodu (žr. metodikos straipsnį)
4. Korekcijos svoriai tvirtinami prie galinio darbaračio disko (kur prieinama)

Išsami metodika: balansavimas su Balanset-1A žingsnis po žingsnio

Kombinuotas metodas

Praktikoje dažnai derinami keli metodai:

1. Remonto metu: darbaračio balansavimas staklėse (pirminis balansavimas)
2. Po surinkimo: galutinis surinkto siurblio balansavimas vietoje

Tai užtikrina minimalią viso mazgo vibraciją, atsižvelgiant į visus veiksnius: movą, centravimą ir vamzdyno standumą.

Praktinės rekomendacijos

Kada reikalingas siurblio balansavimas

• Po kapitalinio remonto: visada balansuokite pakeitę darbaratį ar veleną arba suremontavę menteles
• Atsiradus vibracijai: jei siurblys pradėjo vibruoti arba dirbti triukšmingiau nei įprastai
• Po kavitacijos pažaidos: kavitacija nevienodai naikina menteles → disbalansas
• Periodiškai kritiniams siurbliams: katilų tiekimo ir cirkuliaciniai siurbliai – kartą per 1–2 metus
• Kai sandarikliai keičiami dažnai: jei sandariklis tarnauja mažiau nei metus, patikrinkite balansą

Skirtingų tipų siurblių balansavimo ypatumai

Centrifuginiai siurbliai:

• Paprastai balansuojami 1 plokštumoje (jei darbaratis siauras)
• Dvipusio siurbimo konstrukcijų – 2 plokštumose
• Balanso kokybės klasė: G6.3

Daugiapakopiai siurbliai:

• Kiekvienas darbaratis balansuojamas atskirai
• Tada balansuojamas visas surinktas rotorius
• Sudėtingesnė procedūra, reikalaujanti patirties

Panardinamieji siurbliai:

• Balansuojami specialiame stende
• Atsižvelgiama į hidrodinamines jėgas

Patikrinimai prieš balansavimą

Būtina patikrinti:

1. Siurblio ir variklio centravimą: veleno išsicentravimas sukelia vibraciją ties 2× – balansavimas nepadės
2. Guolių būklę: laisvumas nepriimtinas
3. Kavitacijos nebuvimą: būdingas „žvyro“ garsas, nestabili vibracija
4. Darbaračio švarą: nuosėdos pačios sukuria disbalansą
5. Tvirtinimo elementus: visi varžtai turi būti priveržti

Po balansavimo

Ką patikrinti:

• Vibracija sumažinta iki A arba B zonos (pagal ISO 20816)
• Slėgio ir srauto rodmenų stabilumas
• Nėra nuotėkių pro sandariklį
• Guolių temperatūra (turi neviršyti leistinos ribos)

Periodiniai patikrinimai:

Kritiniams siurbliams rekomenduojama vibracijos stebėsena kartą per ketvirtį. Laipsniškas vibracijos didėjimas ties sukimosi dažniu (1×) yra besivystančio disbalanso požymis.