Tsentrifugaalpumba ülerõhu rebenemise vältimine

Joonis: Skeem suletud klapi rõhu suurenemisest, mis on põhjustatud väljalaskeklapi sulgemisest, mille tulemuseks on pumba korpuse purunemine ja keskkonna väljapaiskumine

Enamik pumba korpuse rebendeid tuleneb surnud liikumisest (suletud klapi rõhu suurenemisest), ekslikust kaugkäivitusest ja automaatsete blokeeringute riketest. See artikkel käsitleb käsitsi, kaugjuhtimisega ja automaatseid käivitamise/seiskamise stsenaariume, et selgitada klapi kontrollimist, tööprotseduure ja mõõteriistade blokeeringu hooldust, vältides seeläbitsentrifugaalpumpülerõhu purunemise juhtumid.Teffikoon alati seadnud esikohale tsentrifugaalpumba tööohutuse ning pakub täielikke ohutuid kasutus- ja hooldusjuhiseid pumba korpuse purunemisohu korral. Selliste juhtumite põhimõtteliseks vältimiseks ei saa loota ainult riistvarakaitsele; klapi kontrollimist, kaugkinnitust ja automaatset blokeerimishaldust tuleb rakendada iga käivitus-/seiskamistoimingu puhul.

Pumba rebenemise peamised põhjused

Surnud suund (suletud ventiili vastu töötamine) on enamiku pumba korpuse purunemiste füüsiline algpõhjus ja automaatsed juhtimissüsteemid suurendavad seda riski:

• Pumba käivitamisel suletud sisselaske- ja väljalaskeklappide korral segab tiivik pidevalt kinni jäänud vedelikku; mehaaniline energia muundatakse soojuseks, vedelik aurustub ja rõhk tõuseb ning lühikese aja jooksul ületab see pumba korpuse rõhumäära;
• Kui pump käivitatakse kaugjuhtimispuldist, ei saa operaatorid klapi olekut kohapeal kinnitada, mistõttu on lihtne pärast hooldust pimesi käivitada, kui klappe pole lähtestatud;
• Kui toimub tasemel käivitatud automaatne käivitus, võivad torustiku ventiilid siiski hoolduseks suletud olla ja pump töötab seejärel rõhu all, ilma et keegi kohapeal oleks;
• Madala vooluhulga ja kõrge temperatuuriga blokeeringud, mis jäävad pikemaks ajaks kalibreerimata, ei suuda kaitsta ning süsteem ei saa pärast ülerõhku automaatselt välja lülituda ega rõhku vabastada.

Tööstusõnnetuse juhtumiuuring

Väikese ja keskmise suurusega keemiatoorme mahutite rajatises taastas hooldusmeeskond pärast säilituspaagi ülekandetsentrifugaalpumba hoolduse lõpetamist seadmed, kuid unustas tühjendusventiili avada ja lülitas seejärel pumba automaatrežiimile. Pump käivitus ja seiskus automaatselt, lähtudes paagi taseme signaalidest, ilma kedagi kohapeal. Kui paagi tase tõusis seatud käivitusväärtuseni, käivitas PLC-süsteem tsentrifugaalpumba automaatselt. Tihendatud pumbakambris olevat vedelikku segati pidevalt tiivikuga; vaid 90 sekundi jooksul soojenes keskkond kiiresti ja aurustus ning rõhk pumba sees aina tõusis. Kuna jaama madala vooluhulga blokeeringut ei olnud üle kahe aasta kalibreeritud, takerdus selle andur ja tekkis rike ning väljalülituskaitset ei käivitatud. Lõpuks purunes pumba korpus ja kõrge temperatuuriga keskkond pihustati väljapoole, hävitades kohapealsed seadmed ja sundides tootmisliini hädaolukorras seiskama, mille tulemuseks olid olulised remondi- ja seisakukadud. Juhtumijärgse uurimise aruandes tuvastati kaks algpõhjust: suutmatus pärast hooldust kohapeal uuesti kontrollida klapi olekut ja turvablokeering oli pikka aega ilma funktsionaalse testimiseta.

Järeldus: järelevalveta töötamine + ventiilid lähtestamata + ebaõnnestunud blokeeringud – purunemine tulenes ainult nende kolme teguri kombinatsioonist ja seda oleks saanud vältida, kui mõni üksik oleks kontrollitud.

Käsitsi kohapealse pumba käivitamine: klapi asendi kontrollimine on esimene kaitseliin

Kontrollige rangelt kõigi ventiilide olekut

Enne pumba käivitamist tuleb iga torustiku ventiil ükshaaval kinnitada, et vältida käivitamist suletud ventiilide korral:

• Peamine protsessiliin: hoidke imemisventiil täielikult lahti, et vedelik siseneks sujuvalt pumbakambrisse;
• Hoidke kõik abiventiilid, nagu õhutusventiilid, tühjendusventiilid ja läbipuhumisventiilid suletuna;
• Avage pumba korpuse õhuvabastusventiil, et lõpetada täitmine ja õhutus, väljutada pumbast kogu õhk ning vältida kavitatsiooni ja kuivtöötamist;
• Hoidke väljalaskeklappi veidi lahti või täielikult suletuna; ärge kunagi käivitage pumpa nii, et nii sisselaske- kui ka väljalaskeava on samaaegselt blokeeritud.

Lisage klapikontrollid standardsesse kontrollnimekirja

Klapi avatud/suletud asendid on kriitilised kontrollpunktid pumba ohutu töö tagamiseks ning need tuleb vormistada seadmete tööjuhendites ja käivitamise kontrollnimekirjades. Ettevõtjad peaksid iga üksuse kinnitama, kontrollides seda, välistades kogemustele tuginemise ja vähendades inimlikke vigu institutsionaalse kontrolli kaudu.

Kaugjuhtimispuldi pumba käivitamine: kohapealne kinnitusetapp on hädavajalik

Kaugkäivitamine on kõrgsageduslik stsenaarium rõhu suurenemise purunemise korral; ainuüksi keskjuhtimisekraanile tuginemine ei saa kinnitada tegelikke kohapealseid tingimusi:

• Enne kui juhtimisruum annab käivituskäsu, ei tohi pumpa ühe klõpsuga käivitada;
• Kui operaatorid ei saa käia kohapeal klappe kontrollimas, tuleb määrata kohapealne inspektor, kes kinnitab füüsiliselt, et kõik ventiilid on lähtestatud õigetesse asenditesse;
• Alles pärast kohapealse kinnituse saamist võib keskjuhtimine anda käivituskäsu, vältides juhtkuva ja tegeliku kohapealse klapi oleku mittevastavust.

Automaatsed käivitus-/seiskamispumbad: keskenduge sellele, et vältida ventiilide lähtestamata jätmist pärast hooldust

Paljud paagi tühjenduspumbad toetuvad automaatseks käivitamiseks/seiskamiseks taseme mõõteriistadele ja PLC programmidele ning töötavad järelevalveta, mis suurendab riski veelgi.

Enne automaatrežiimi sisselülitamist on kohapealne korduskontroll kohustuslik

Pärast hooldust või torustikutööd ja enne automaatjuhtimisrežiimile lülitumist tuleb kõik ventiilid kohapeal uuesti kontrollida: sisselaskeventiil on täielikult avatud, väljalaskeklapp on käivituseelses asendis ja kõik õhutusventiilid on suletud. Tüüpiline riskistsenaarium: kui paagi tase saavutab kõrgpunkti, käivitab automaatjuhtimissüsteem pumba, kuid hooldusjärgne väljalaskeklapp jääb siiski suletuks, tekitades otse rõhu suurenemise, mis põhjustab pumba korpuse lühikese aja jooksul purunemise.

Järelevalveta toimimise vahe sulgemiseks looge mõõteriistade blokeeringutele

Selleks, et vältida pumba automaatset käivitumist, kui toruventiilid on suletud, tuleb paigaldada täielik komplekt mõõteriistade kaitseseadmeid:

• Madala vooluga blokeering: see jälgib liinivoolu; kui nullvool püsib pikema aja jooksul, tuvastab see selle tühikäigu tööna ja katkestab automaatselt mootori toite;
• Kõrgtemperatuuriline blokeering: see jälgib pumba korpuse temperatuuri; kui rõhu tõusust tulenev temperatuuritõus jõuab läviväärtuseni, lülitub see kohe välja, et peatada vedeliku aurustumine ja survestamine;
• Ülerõhu blokeering: kui väljalaskerõhk ületab piiri, lülitub see välja, töötades koos kahekordse kaitse kaitseklapiga;
• Rutiinne hoolduskatse: kalibreerige blokeerimissüsteem kindla igakuise ajakava järgi, simuleerige nullvoolu ja ülerõhu tingimusi ning veenduge, et kaitsefunktsioonid toimivad õigesti, kõrvaldades kinnijäänud anduritest ja ebaõnnestunud blokeerimisprogrammidest põhjustatud ohutud pimealad.

Riistvaraline kaitsepiirang: tarkvara ja riistvara kahekordne kaitse pumba korpuse rebenemise vastu

Töö juhtelemendid käsitlevad inimvigu, samal ajal kui riistvarakaitse hoiab viimast turvaliini:

• Paigaldage pumbale väljalaskekaitseklapp või purunemisketas, mis vabastab automaatselt rõhu ülerõhu ajal ja vabastab kõrge rõhu pumba sees;
• Paigaldage minimaalse vooluhulga retsirkulatsioonitorustik, et vältida pumba pikaajalist töötamist madalal voolul ja vedeliku ülekuumenemist;
• Tuleohtlike või plahvatusohtlike ainete transportimisel kasutage plahvatuskindlat mootorit, tagage õige staatiline maandus ja vältige keemilist plahvatust pärast keskmise leket;
• Korrosioonist õhenenud või pragude tekkega pumbakorpused viige läbi regulaarselt, et vältida enneaegset purunemist, mis on tingitud korpuse vähenenud survekandevõimest.

Levinud väärarusaamad igapäevases töös ja hoolduses

• Väärarusaam: juhtida tuleb ainult käsitsi käivitamist; automaatsed pumbad ei vaja kohapealset ülevaatust. Automaatse käivitamise/seiskamise korral puudub käsitsi järelevalve ning ventiili mittetäieliku kontrollimise ja lähtestamise oht on tegelikult suurem; klapid tuleb enne automaatrežiimi sisselülitamist kohapeal uuesti kontrollida.
• Väärarusaam: kui blokeeringud on paigaldatud, pole vaja täiendavat tähelepanu pöörata. Lisandid võivad rõhu- ja vooluandureid kergesti ummistada; testimise pikaajaline puudumine põhjustab blokeeringu rikke, mistõttu süsteem ei saa ülerõhu all automaatselt välja lülituda.
• Väärarusaam: Lühiajaline sisselülitamine ei ole suurem asi. Suletud pumbakambris kuumeneb vedelik ja aurustub vedelik kümnete sekundite jooksul, rõhk tõuseb järsult ja vahejuhtum areneb väga kiiresti.

Kokkuvõte: kuidas vältida pumba korpuse rebenemist

Kogu kaitsesüsteem koosneb kolmest kihist:

• 1. kiht – tööjuhtimine:Kontrollige ventiile kohapeal käivitamise ajal ükshaaval; kaugkäivitus tuleb siduda kohapealse kinnitusega; enne automaatrežiimi sisselülitamist lõpetage klapi uuesti ülevaatus; ja vormistada kontrollpunktid kirjalikuks kontrollnimekirjaks;
• 2. kiht – automaatse juhtimise kaitse:Varustage madala vooluhulga, kõrge temperatuuri ja ülerõhu blokeeringud; järgima regulaarset testimist; ja vältige tühikäigul töötamist järelevalveta;
• 3. kiht – riistvaraline tagastuspiirkond:Paigaldage rõhualandusseadmed ja retsirkulatsioonitorud ning kontrollige regulaarselt pumba korpust korrosiooni suhtes.

Valdav osa tsentrifugaalpumba purunemistest ei ole seadmete kvaliteediprobleemid, vaid pigem klapi vale töö ja automaatjuhtimiskaitse rikke tagajärg.Teffikosoovitab ettevõtetel standardida ohutusjuhtimist kolmes käivitus-/seiskamisrežiimis – käsitsi, kaugjuhtimisega ja automaatse –, rakendada kogu protsessi ohutuskaitset ja vähendada pidevalt pumba korpuse ülerõhu purunemisest tulenevaid tootmisohutuse ohte.