Неисправности помпы: Request blocked | HELLA

Автомобильная помпа: признаки и причины неисправностей

Неисправности водяного насоса приводят к следующим последствиям:

• образованию значительного люфта вала;
• нарушению герметичности уплотнения;
• возникновению износа в виде разлома или коррозии крыльчатки.

В результате появления указанных дефектов помпа не способна работать должным образом, что приводит к падению требуемого давления в системе охлаждения транспортного средства и к повышению температуры антифриза, вплоть до закипания. В результате автовладелец вынужден приобретать новый насос для замены.

Признаки неисправности

Выделяют 6 основных проблем, по которым можно сделать вывод о выходе (полном или частичном) помпы из строя:

• Возникновение посторонних шумов при работе частично неисправного водяного насоса. Это шумящие или даже как бы подвывающие звуки могут быть вызваны значительным износом подшипника или его касанием крыльчатки помпы.
• Образование течи может быть из уплотнителя при нарушении герметичности, корпуса или крыльчатки. Следы протечки охлаждающей жидкости можно заметить на корпусе водяного насоса, местах крепления, элементах, расположенных в подкапотном пространстве под помпой (зависит от особенностей конструкции) или на асфальте непосредственно под автомобилем.
• Возникновение люфта шкива насоса из-за повреждения или естественного износа подшипника вращения. Важно! В дальнейшем это может сказаться на нарушение герметичности сальника помпы и привести к протечкам охлаждающей жидкости.

• Появление запаха охлаждающей жидкости не только в подкапотном пространстве при открытии капота, но также в салоне. Запах антифриза будет проникать в салон через систему вентиляции. Для тосола характерен сладковатый запах, в некоторых случаях с привкусом ацетона.
• Возникновение несоосности крепления по отношению к шестерным привода газораспределительного механизма или натяжным роликам.
  Дефект можно заметить при визуальном осмотре или использовав линейку (другой ровный предмет) в одной плоскости с роликами и водяным насосом. При таком дефекте могут возникнуть проблемы с ремнем.
• Значительное повышение температуры мотора и ОЖ. Об этом сообщит сигнальная лампа на панели приборов. В критических ситуациях тосол может закипеть, при этом из радиатора повалит пар. Дальнейшая эксплуатация автомобиля в таком случае должна быть незамедлительно остановлена.

Заметив любую из перечисленных неисправностей автомобильной помпы, требуется выполнить диагностику самой детали и системы охлаждения. Если водяной насос автомобиля начнет «умирать», движение можно продолжить, но неизвестно на долго ли (автомобиль может проехать как 100, так и 1 000 км). Эксплуатировать машину с поврежденной системой охлаждения просто опасно.

В некоторых случаях регламент ТО автомобиля включает замену водяного насоса одновременно с парной (второй) заменой ремня газораспределительного механизма. Также рекомендуется заменить охлаждающую жидкость. Как правило помпа меняется через 60 000 км (это зависит от марки и качества помпы системы охлаждения. Конкретную информацию можно найти в мануале).

Причины неисправности

• Неисправный подшипник. Его износ происходит не только по естественным причинам, на него также может влиять сильная натяжка ремня, приводящая к значительно большему усилию на подшипник, попадание охлаждающей жидкости на трущиеся пары по причине нарушения герметизации прокладки и появления подтеков антифриза.

• Нарушение уплотнения. Это может быть либо сальник, либо резиновая манжета. Обычно из строя выходит сальник (прокладка), вызванный естественным износом (дубление резины) или использованием охлаждающей жидкости низкого качества без применения щадящих присадок. При длительной эксплуатации дешевый антифриз «съест» прокладку. Появится протечка, которая приведет к падению уровня охлаждающей жидкости в системе.
  Возможно также попадание антифриза в подшипник с вымыванием смазки и возникновением всех указанных неприятностей.
• Несоосность крепления. Во-первых, может быть вызвано ошибкой при установке, но это встречается достаточно редко, потому что на корпусе уже имеются готовые крепежные отверстия, промахнуться мимо которых сложно. Или из-за неравномерного прилегания к блоку двигателя по причине искривленных, ржавых или грязных поверхностей. Во-вторых, чаще всего встречается заводской брак, особенно это касается бюджетных водяных насосов. Из-за нарушения соосности шкив будет вращаться с перекосом, что приведет к ускоренному износу нагруженной части ремня и подшипника. Возможен даже обрыв ремня при возникновении критических ситуаций или столкновение клапанов и поршней. Несоосность может возникнуть при попадании автомобиля в ДТП, что вызывает смещение отдельных элементов кузова и/или двигателя.
• На практике встречаются случаи снижения производительности помпы автомобиля и, как следствие, падения давления в системе охлаждения после применения герметика для устранения протечки в радиаторе. Компоненты герметика смешиваются с охлаждающей жидкостью, что приводит к забиванию сот (каналов) радиатора и налипанию на крыльчатку водяного насоса. В подобных случаях требуется слить охлаждающую жидкость, снять водяной насос, затем промыть систему охлаждения, используя для этого специальные или подручные средства.

Методы определения неисправности помпы

Самый простой способ проверки — это взять пальцами за вал водяного насоса и подергать из стороны в сторону в направлении перпендикулярном самому валу (другими словами, поперек). При обнаружении даже незначительного люфта потребуется провести замену помпы.

Для более тщательной проверки без демонтажа детали нужно:

1. Завести двигатель и дать достичь рабочей температуры. При этом охлаждающая жидкость должна нагреться до температуры +90 °С.
2. Затем необходимо пережать толстый патрубок с антифризом, идущий от радиатора.
3. При исправном водяном насосе в нем будет ощущаться давление. Если оно отсутствует или пульсирует, то помпа вышла частично или полностью вышла из строя. В большинстве случаев это связано с повернутой крыльчаткой.

Важно! Во время проверки используют перчатки или ветошь, так как она выполняется при высокой температуре охлаждающей жидкости и патрубка.

Еще одним способом проверки является визуальный осмотр посадочного места. Сначала снимается защитный кожух газораспределительного механизма, что обеспечит доступ непосредственно к помпе (различия в конструкции разных моделей автомобилей подразумевают также отсутствие защитного кожуха или отсутствие необходимости демонтажа). Затем внимательно осматривается сам насос, уплотнение и посадочное место.

Важно! Во время работ нужно обратить внимание на наличие подтеков антифриза из-под уплотнительной прокладки. При этом сама прокладка не всегда бывает влажной во время проведения проверки. Сухое посадочное место и уплотнение при свежих или засохших следах подтеков означает, что уплотнение при высоком давлении все-таки пропускает антифриз. Цвет подтеков обычно бывает рыжеватый или коричнево-бурый, иногда серый. Все зависит от того, какого цвета была залита в систему охлаждающая жидкость.

Перед тем как снять помпу для диагностики требуется убедиться в правильной работе термостата системы охлаждения и отсутствии воздушной пробки в системе. При обнаружении неисправности дефекты нужно устранить.

Если водяной насос снят, то требуется провести осмотр состояния крыльчатки (целостность лопастей, форму лопастей). Обязательно надо осмотреть место прилегания помпы к блоку цилиндров двигателя. В этом месте в идеале не должно быть подтеков антифриза из дренажного отверстия. При незначительных подтеках замена водяного насоса не производится, можно попробовать заменить уплотнитель или использовать герметик.

Для подтверждения, что источником шума и свиста стал подшипник водяного насоса, нужно со шкива насоса снять ремень, а затем раскрутить ремень как можно быстрее рукой. Неисправный подшипник издает гул и перекатывается неравномерно с ощутимым грохотом.

Подобный метод используют для автомобильных помп с вращением шкива от приводного ремня. В конструкции с приводом ремнем ГРМ при проведении диагностики необходимо ослабить усилие и проводить проверку именно в подобных условиях.

Автовладельцы порой попадают в ситуацию выбора между ремонтом старого водяного насоса или замены на новый. Универсального ответа не существует, все зависит от состояния помпы, степени износа, качества и стоимости детали. Однако практика показывает, что ремонт дает эффект только при замене резиновой прокладки. Замена водяного насоса на новый рекомендуется во всех остальных случаях, особенно при большом сроке использования помпы. Одновременно с заменой помпы выполняют замену охлаждающей жидкости.

Неисправности водяного насоса (помпы), дефекты, поломки

Информация на данной странице актуальна для автомобилей любых марок и годов выпуска.

Течь помпы, подтеки в зоне дренажного отверстия

Износ динамического уплотнения вследствие сильного загрязнения системы охлаждения.

Шум в зоне торцевого уплотнения

Причиной шума могут быть задиры на динамическом уплотнении, как правило, в результате загрязнения системы или использования некачественной охлаждающей жидкости.

Течь по динамическому уплотнению: подтеки «розового» цвета в зоне дренажного отверстия

Течь по динамическому уплотнению вызвана загрязнением помпы. Розовый оттенок, скорее всего, возник из-за использования герметика при установке. Нанесение герметика при монтаже помпы не требуется, так как предусмотрено уплотнительное кольцо.

Течь по дренажному отверстию, загрязнение корпуса помпы

Течь помпы вследствие загрязнения динамического уплотнения частицами посторонней примеси (как правило, пластичной смазки) в охлаждающей жидкости. Нарушение работоспособности уплотнения приводит к появлению течи помпы.

   

Заклинивание помпы; касание крыльчатки корпуса из-за несоосности вала; ржавчина на крыльчатке; выход из строя подшипника.

Такой отказ связан с повреждением дорожек качения подшипника, вызванным чрезмерной радиальной нагрузкой на вал помпы из-за несоответствующего натяжения ремня ГРМ. Резкое увеличение радиальной нагрузки обусловило более высокую степень разрушения ближайшего к шкиву подшипника помпы.

Заклинивание водяной помпы; явные признаки выхода из строя подшипника

Несоосность подшипника и возникшая вследствие этого чрезмерная радиальная нагрузка привела к его повреждению с последующим заклиниванием крыльчатки из-за контакта с корпусом.

Сильное повреждение динамического уплотнения.

Такое повреждение ремня, очевидно, вызвано чрезмерным его натяжением, признаком которого является износ и сильное повреждение зубьев.

Характер повреждения свидетельствует о чрезмерной радиальной нагрузке на подшипник, приведшей к его поломке.

Течь водяной помпы по дренажному отверстию

Повреждение динамического уплотнения частицами известкового осадка в некачественной охлаждающей жидкости. Абразивное воздействие известковых частиц привело к образованию царапин на поверхностях графитового и керамического колец внутреннего динамического уплотнения.

Трещина на керамическом кольце

Разрушение кольца обусловлено резким перепадом температур из-за добавления холодной охлаждающей жидкости в горячую систему или работой водяной помпы без охлаждающей жидкости. Кроме того, причиной такого повреждения может быть использование некачественной охлаждающей жидкости.

Ржавчина/течь водяного насоса

Обширная коррозия водяного насоса свидетельствует о недостаточном количестве этиленгликоля или присадки в охлаждающей жидкости. Помимо этого, возможно наличие запаха гари, большого количества герметика и спекшейся пластичной смазки темного цвета внутри помпы. Скорее всего, повреждение и течь водяного насоса вызваны перегревом двигателя.

Поломка проушины фланца корпуса помпы

Нарушение технологии установки помпы. При монтаже вначале следует слегка затянуть все болты, затем в установленной последовательности затянуть с соответствующим моментом, указанным в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Шум при работе и течь водяного насоса

Чрезмерное количество известкового осадка (недостаточное количество этиленгликоля или присадки в охлаждающей жидкости). Наличие осадка привело к повреждению внутреннего динамического уплотнения и появлению шума при работе помпы.

Кавитация, коррозия деталей из алюминиевого сплава

Несоответствующие характеристики охлаждающей жидкости или наличие воздуха в системе охлаждения. При вращении крыльчатки образуется направленный поток пузырьков воздуха, оказывающий разрушительное воздействие на внутренние поверхности насоса. Появление пузырьков воздуха происходит при температуре 90°С (чуть ниже точки кипения). При рекомендуемом соотношении воды и охлаждающей жидкости нормальная рабочая температура составляет 80°С.

Газовые раковины

Повышенная рабочая температура. Следует проверить термостат и датчик температуры, при необходимости заменить.

Загрязненная охлаждающая жидкость; шум при работе; твердые частицы осадка внутри корпуса

Наличие твердого осадка внутри корпуса вызвано использованием некачественной охлаждающей жидкости или игнорированием промывки (очистки) системы охлаждения перед установкой новой водяной помпы. На всей поверхности внутреннего механического уплотнения имеется круговая царапина. В результате возникает течь водяной помпы, вымывание смазки из подшипника и в итоге — появление шума при работе.

Смещение ремня на зубчатом шкиве; наличие следов износа на этой части помпы

Не было отрегулировано положение ремня на зубчатом шкиве, признаком чего служат следы износа на шкиве.

Положение ремня на шкиве.

Поиск и устранение неисправностей насосов – Проблемы и отказы

Одной из основных проблем, стоящих перед промышленностью, является ограниченное количество людей, обладающих достаточными навыками и опытом для диагностики и устранения основных проблем, с которыми сталкиваются центробежные насосы. Другая трудность заключается в том, что многие из этих проблем в первую очередь создаются тем же недостатком навыков и опыта. Детальная оценка проблемы насоса требует глубины знаний, которая обычно превосходит ту, которой когда-либо подвергалось большинство людей. Большинство инженеров-насосников, операторов и специалистов по техническому обслуживанию развивают свои знания в одной и той же «школе тяжелых ударов». Хотя этот тип обучения на рабочем месте имеет много достоинств, к сожалению, он предоставляет ученику возможность учиться на ошибках и заблуждениях других. В лучшем случае он учит только тому, что необходимо для выполнения конкретной рабочей функции точно так же, как она выполнялась ранее — хорошо или плохо!

Ответственность обычно возлагается на отдел технического обслуживания, где обучение обычно ограничивается физической заменой деталей в случае поломки. Поскольку основная причина отказа насоса часто выходит за рамки неисправного элемента, эти методы обслуживания эффективно устранят ту же старую проблему.

Это особенно беспокоит, когда мы понимаем, что более 80 процентов всех отказов насосов, как правило, проявляются в механическом уплотнении или подшипниках, которые затем действуют подобно предохранителю в электрической системе.

Если предохранитель в электрической системе выходит из строя, это не означает, что предохранитель неисправен. На самом деле мы понимаем, что проблема почти всегда где-то еще в системе. Несмотря на это, при выходе из строя уплотнения или подшипника мы редко ищем настоящую проблему. Вместо этого мы просто заменяем проблемную часть. Хотя иногда это решает проблему, простая замена уплотнения или подшипника редко обеспечивает длительное решение проблемы.

Масштабы, в которых это происходит, варьируются от отрасли к отрасли, так как некоторые лучше осведомлены об основных причинах отказа насоса, чем другие.

Анализ отказа насоса

Поскольку существует всего несколько симптомов, по которым можно распознать неисправный насос, ключом к анализу отказа является понимание того, как сочетание симптомов определяет основную причину проблемы.

Скорость возникновения проблемы

Эффективный инструмент поиска и устранения неисправностей насосов всегда начинается с вопроса: «Когда это началось?» Если проблема возникла внезапно, ее причина, скорее всего, отличается от аналогичной проблемы, которая развивалась с течением времени. Также совершенно очевидно, что внезапное появление проблемы, вероятно, вызвано внезапным изменением условий, вызвавших проблему. Поэтому крайне маловероятно, что такая проблема может быть связана с естественным износом. Гораздо более вероятно, что было инициировано неуместное действие.

Можно утверждать, что исключением из этой концепции является случай, когда износ происходит постепенно, пока не произойдет внезапный отказ. Однако в этом случае на износ обычно указывает постепенное снижение производительности до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, что обеспечивает некоторое предварительное предупреждение о неминуемой поломке. Этот тип состояния подчеркивает необходимость постоянного измерения производительности в отношении температуры, давления, расхода, вибрации и потребляемой мощности.

Частота возникновения проблемы

Типичным примером этой проблемы является отказ механического уплотнения в конкретном насосе каждые шесть месяцев, независимо от типа уплотнения, используемого в этом насосе. Специалисты службы технического обслуживания, возможно, перепробовали множество различных моделей, типов и комбинаций материалов поверхности, но уплотнение каждый раз выходит из строя с одинаковой частотой. Поскольку логично ожидать, что разные уплотнения прослужат разное время между отказами, становится очевидным, что это ситуация, когда уплотнение просто действует как «предохранитель» в системе. Следовательно, основная проблема, очевидно, находится в другом месте либо в насосе, либо в системе.

Здесь играют роль навыки и опыт. В приведенном выше условии опытный специалист по устранению неполадок сразу же рассмотрит либо вал насоса, либо расположение трубопроводов, в зависимости от рассматриваемой модели насоса.

Гидравлический дисбаланс в насосе двустороннего всасывания

Горизонтальный насос двустороннего всасывания может быть оснащен 90-градусным коленом, установленным на всасывающем патрубке таким образом, чтобы линия, ведущая к колену, была параллельна оси вала насоса (см. рис. 1). Когда жидкость огибает колено, она центрифугируется по длинному радиусу и попадает в глаз с одной стороны крыльчатки, фактически лишая глаза противоположный глаз. Это создает дисбаланс жидкости в корпусе насоса, который может вызвать чрезмерное осевое усилие на рабочее колесо.

Рисунок 1

Нормальным результатом такого расположения является постоянно частый выход из строя механического уплотнения или подшипника (при наличии набивки) на конце вала, ближайшем к источнику всасывания. Такой отказ обычно происходит с интервалом примерно в 6 месяцев независимо от типа установленного уплотнения или подшипника.

Недостаточный размер вала в насосе с односторонним всасыванием

В горизонтальном центробежном насосе с односторонним всасыванием частые и регулярные выходы из строя уплотнения с различными уплотнениями указывают на то, что вал меньшего размера подвергается чрезмерному отклонению.

То же самое относится к насосу с набивкой, который не может поддерживать минимальную утечку в течение любого промежутка времени и, кажется, постоянно дает чрезмерную утечку, независимо от количества времени и опыта, затраченных на минимизацию утечки. В этой проблеме часто обвиняют того, кто последним перепаковывал этот насос, или даже типа используемой набивки, в результате чего было опробовано множество различных стилей набивки. В этом случае основным источником затруднения также является недостаточно большой вал, который подвергается чрезмерному прогибу.

В идеальных условиях эксплуатации, когда насос работает в Точке наилучшего КПД, радиальные силы, воздействующие на вал из-за различных гидравлических нагрузок на рабочее колесо, будут минимальными и не повлияют на вал. Однако, когда насос не работает вблизи BEP, радиальные силы, воздействующие на вал из-за различных гидравлических нагрузок на рабочее колесо, будут чрезмерными и будут иметь тенденцию к отклонению вала.

Эта проблема исчезает, если рассматриваемый насос имеет конструкцию с двойной улиткой, в которой радиальные нагрузки сбалансированы и оказывают минимальное воздействие на вал.

В большинстве технологических насосов с торцевым всасыванием и одинарной улиткой степень отклонения будет зависеть от эффективного диаметра вала. Если эффективный диаметр достаточно велик, отклонение будет минимальным. Однако, если эффективный диаметр слишком мал, отклонение будет чрезмерным и приведет к преждевременному выходу из строя уплотнения и набивки, как описано выше.

Если втулка вала насаживается на вал, эффективным диаметром будет диаметр втулки. Однако, если втулка закреплена с помощью крюка или прикреплена к валу шпонкой, эффективный диаметр становится диаметром вала под втулкой. Это приводит к гораздо более слабому валу, который почти в два раза более восприимчив к отклонению в случае гидравлического нарушения, например, того, что может произойти вблизи точки отключения на кривой.

Кавитация

Преобладающее состояние, требующее опыта устранения неисправностей в центробежных насосах, называется кавитацией. На эту тему написано больше абзацев, чем на все остальные аспекты насосного оборудования вместе взятые, однако подавляющее большинство насосов в мире никогда не сталкивались с этой проблемой. Однако насосов, подвергающихся кавитации, достаточно, чтобы рассмотреть этот вопрос более подробно.

Всем, кто работает с насосами, симптомы кавитации знакомы: уникальный грохот/дребезжание и высокий уровень вибрации. Более тщательный осмотр также выявит точечные повреждения рабочего колеса и небольшое снижение общего напора, развиваемого насосом. Чтобы постоянно избегать или устранять эти проблемы, важно понимать, что такое кавитация на самом деле и что вызывает ее в центробежном насосе.

Кавитация представляет собой двухкомпонентный процесс, вызванный изменениями давления при движении жидкости через рабочее колесо. Когда жидкость поступает во всасывающий патрубок насоса и проходит через рабочее колесо, происходит ряд изменений давления, как показано на Рис. 2.

Рис. 2

Когда жидкость поступает в насос через всасывающий патрубок, давление немного падает. Величина уменьшения будет зависеть от геометрии этой секции конкретного насоса и будет варьироваться от насоса к насосу. Затем жидкость попадает в отверстие вращающейся крыльчатки, где происходит еще более значительное падение давления.

Первая часть процесса кавитации возникает, если давление падает ниже давления паров жидкости в глазу крыльчатки. В результате в этой области образуются пузырьки пара (другими словами, жидкость закипает!). Вторая часть процесса происходит, когда центробежное действие крыльчатки перемещает пузырьки на лопасти, где они мгновенно восстанавливают давление и, таким образом, схлопываются в серии взрывов.

В то время как единичный такой взрыв был бы незначительным, их увеличивающееся повторение и серьезность развивают уровни энергии, намного превышающие предел текучести большинства материалов рабочего колеса. На этом этапе крыльчатка начинает разрушаться и в металле образуются небольшие полости. Это условие также создает шум и высокие уровни вибрации, упомянутые ранее.

При рассмотрении рисунка 2 становится очевидным, что проблема возникает из-за того, что давление жидкости падает ниже давления пара в глазу крыльчатки. Это то, что создает пузырьки пара в этой области. Следовательно, кавитации обычно можно избежать или остановить, просто увеличив давление жидкости перед тем, как она попадет во всасывающий патрубок насоса. Это гарантирует, что давление в области глаз не упадет ниже давления пара, поэтому не будут образовываться пузырьки пара и не будет кавитации.

Большую часть критического перепада давления, возникающего при движении жидкости в глазу рабочего колеса, можно объяснить просто потерей энергии жидкости, движущейся из статической среды (всасывание насоса) в динамическую среду во вращающемся крыльчатка. Однако было высказано предположение, что иногда могут играть роль другие конструктивные факторы, такие как углы входа лопастей рабочего колеса, поскольку они связаны со скоростью жидкости.

Запутанные состояния

Причина, по которой кавитацию по-прежнему трудно корректировать на постоянной основе, заключается в том, что ее классические симптомы характерны для трех других состояний. Это означает, что когда мы сталкиваемся с уникальным шумом и высокими уровнями вибрации, они также могут быть вызваны рециркуляцией всасывания или нагнетания или вовлечением воздуха, которые имеют мало общего с кавитацией или давлением всасывания.

Всасывание Рециркуляция

Это состояние возникает из-за различных типов нестабильности, таких как турбулентность, обратная циркуляция и завихрения, которые могут возникать в рабочем колесе при работе насоса с низким расходом. Эти модели потока, иногда называемые «разделительной» или «гидродинамической» кавитацией, имеют тенденцию дублироваться при низких потоках. К сожалению, скорость потока, при которой это происходит, будет варьироваться от одного рабочего колеса к другому. Были выявлены частые случаи при потоках ниже 30 процентов BEP, в то время как в других случаях он помечался как высокий до 80 процентов.

В то время как в некоторых отраслях промышленности предпочтение отдается модели, которая идентифицирует рециркуляцию, происходящую в глазу крыльчатки, физические доказательства в других отраслях показывают точечную коррозию почти посередине лопасти. Также может показаться, что конструкция крыльчатки способствует состоянию, когда это повреждение может быть либо на передней, либо на задней стороне лопасти.

В двух словах, рециркуляция на всасывании происходит, когда насос работает при малом расходе, и точечная коррозия обычно возникает примерно посередине лопастей.

Рециркуляция нагнетания

Рециркуляция нагнетания представляет собой аналогичное явление, которое приводит к точечной коррозии на концах лопаток, а иногда и на водоразделе обсадной колонны. Это также может быть вызвано работой насоса при низкой скорости потока.

Воздухововлечение

Воздухововлечение определяет различные условия, при которых пузырьки пара уже находятся в жидкости до того, как она достигнет насоса. Когда они попадают в глаз крыльчатки, происходит то же самое, как если бы они были созданы в этой точке. Другими словами, пар подвергается возрастающему давлению в начале лопастей и, таким образом, взрывается, вызывая такие же повреждения, как кавитация, и в том же месте.

Это состояние часто может быть результатом перекачивания ферментирующих жидкостей или пенообразователей, встречающихся в самых разных отраслях промышленности. Это также может быть результатом перекачивания жидкости, такой как конденсат, температура которой близка к температуре кипения.

Рисунок 3

Однако вовлечение воздуха чаще всего вызывается турбулентностью во всасывающей линии или даже в источнике всасывания. Например, несоответствующие условия трубопровода, показанные на рис. 3, вызовут турбулентность во всасывающей линии, что создаст пузырьки пара, движущиеся на всасывание насоса.

Аналогичное состояние может возникнуть, если насос всасывает воду из резервуара, в котором работает мешалка или смеситель жидкости. Эти проблемы часто могут быть сведены к минимуму за счет использования соответствующих перегородок в резервуарах, если такое условие возможно.

Турбулентность во всасывающих линиях к насосу также может быть вызвана использованием слишком большого количества колен в линии. Даже одно колено, расположенное непосредственно на всасывающем фланце насоса, может создать достаточную турбулентность, чтобы вызвать вовлечение воздуха. Если во всасывающем трубопроводе есть два колена близко друг к другу в разных плоскостях, жидкость будет выходить из второго колена в завихрении, что вызовет значительную турбулентность. Это создаст проблему вовлечения воздуха в насос, поскольку в потоке жидкости возникнут карманы низкого давления, в которых может произойти испарение.

Идеальным вариантом является обеспечение стороны всасывания прямым участком трубы длиной, эквивалентной пяти-десятикратному диаметру этой трубы, между всасывающим переходником и первым препятствием на линии. Это обеспечит подачу равномерного потока жидкости к отверстию рабочего колеса и позволит избежать любой турбулентности и вовлечения воздуха.

Рисунок 4

Поскольку вовлечение воздуха вызывает такое же точечное повреждение крыльчатки точно в том же месте, что и кавитация, это может немного сбить с толку, особенно потому, что и то, и другое может происходить одновременно в одной и той же работе. Однако быстрое сравнение NPSHA и NPSHR в сочетании с визуальным обзором характеристик трубопровода обычно помогает определить основную причину так называемой «кавитации» и решить проблему вовлечения воздуха.

Сходства и различия

Кавитация, вовлечение воздуха и рециркуляция приводят к точечной коррозии рабочего колеса, вызванной образованием и последующим схлопыванием пузырьков пара. Разница между ними заключается в способе образования пузырьков и месте повреждения крыльчатки.

По мере того, как серьезность всех этих условий увеличивается, шум, вибрация и повреждения рабочего колеса также увеличиваются. В тяжелых условиях точечная коррозия распространяется на рабочее колесо, а также на корпус.

Все эти состояния имеют схожие симптомы. Как следствие, они могут быть неправильно диагностированы. Однако они вызваны тремя отдельными состояниями, и, сосредоточив внимание на этих основных причинах, можно упростить постановку точного диагноза.

Следует признать, что вредное воздействие на крыльчатку является лишь одним из следствий этих условий. Более серьезные проблемы возникают из-за последующей вибрации и ее вредного воздействия на уплотнения и подшипники.

Кавитация Поиск и устранение неисправностей

Самой большой проблемой в целом является определение того, какое из трех гидравлических условий присутствует, когда возникают общие симптомы шума и вибрации.

Это достигается дросселированием нагнетательного клапана, что снижает расход через насос и создает три возможных сценария:

•        Шум и вибрация станут тише и, возможно, даже исчезнут полностью.

•        Шум и вибрация усилятся.

•        Разница незначительна или отсутствует.

При первом результате насос будет работать при более низком расходе, когда требуется более низкий уровень NPSH, а более тихая и плавная работа означает, что кавитация устраняется.

Если шум и вибрация усиливаются, это означает, что насос переходит в состояние ухудшения низкого расхода, что указывает на проблему с рециркуляцией.

Небольшая разница свидетельствует о проблеме с вовлечением воздуха, которая не сразу зависит от изменений скорости потока.

Заключение

В целом можно сказать, что любые действия по поиску и устранению неисправностей должны предприниматься с непредубежденностью и принципиальным желанием найти решение и починить насос, а не просто возложить вину. Отличные наблюдательность и коммуникативные навыки необходимы во всех подобных начинаниях.

Эта статья впервые была опубликована в Pumps & Systems, , ноябрь 2008 г.

6 Распространенные причины отказа насоса

Отказ насоса может стать серьезной проблемой для производителей. Когда насос перестает работать эффективно, это может привести к остановке всей производственной линии, и на устранение неполадок может уйти много времени. Специалисты по техническому обслуживанию на производстве должны знать распространенные причины выхода из строя насосов и уметь выявлять и оценивать их до того, как они приведут к поломке.

Продолжайте читать, чтобы узнать о шести наиболее распространенных причинах отказа помпы, и научитесь распознавать признаки, чтобы вы могли быстро их устранить.

1. Поврежденные или протекающие механические уплотнения

Если насос не заправить или неправильно смазать, уплотнения быстро высохнут. Сухие уплотнения имеют тенденцию трескаться и протекать. Чтобы предотвратить эту распространенную проблему, создайте защитный барьер для жидкости вокруг уплотнения, заполнив насосы перед их запуском. И убедитесь, что вы используете правильное уплотнение для жидкости, протекающей через ваши насосы.

2. Неисправность или отказ подшипника

Трудно игнорировать признаки неисправности подшипника. Чрезмерная вибрация, необычный шум или аномальный нагрев во время работы — все это признаки того, что виноват неисправный подшипник. Не ждите, пока помпа заблокируется, прежде чем приступить к исследованию. Исправление и профилактика обычно так же просты, как и обычная правильная смазка. Никогда не смешивайте смазочные материалы и не смазывайте слишком много.

3. Неисправность или выход из строя крыльчатки

Эрозия крыльчатки – еще одна распространенная причина поломки насоса. Коррозия обычно возникает в результате сочетания отсутствия технического обслуживания и обычного износа, вызванного перекачиваемой жидкостью. Кавитация (т. е. воздух в магистрали) только усугубляет эту проблему и иногда может привести к резкому выходу из строя в критических обстоятельствах. Чтобы предотвратить неисправность или отказ крыльчатки, используйте график плановых проверок для раннего выявления проблем.

4. Отложения или загрязнения

Отложения в насосе иногда неизбежны и вызваны износом любого вещества, непрерывно протекающего через насос. Отложения чаще всего возникают в точках всасывания и нагнетания насоса, поэтому необходима регулярная очистка, чтобы проблемы с отложениями и/или загрязнениями не мешали работе насоса. Отложения могут привести к выходу из строя, и самый простой способ предотвратить эту проблему с насосом — регулярная плановая чистка.

5. Неправильная смазка

Смазка необходима для сохранения уплотнений насоса, но она также является основой исправной работы насоса. Убедитесь, что выбрали правильный состав смазки и вязкость, и следуйте графику смазки, рекомендованному OEM. Признаки неправильной смазки трудно игнорировать, они включают чрезмерную температуру, вибрацию и шум.

6. Человеческий фактор

Ошибки оператора или техника технического обслуживания часто являются причиной поломки насоса. Соблюдение стандартных операционных процедур (СОП) для надлежащей эксплуатации и обслуживания насосов сводит к минимуму возможность человеческой ошибки, равно как и внедрение системы сдержек и противовесов, чтобы гарантировать, что насосы не будут введены в эксплуатацию без соблюдения критических стандартов безопасности. Если анализ первопричин показывает ошибку оператора как источник сбоя, вам может потребоваться пересмотреть свои СОП и переподготовить оперативный и обслуживающий персонал.