Дефекты насосов. Устройство центробежных насосов: виды поломок и ремонт

Неисправности (отказы), возникающие в насосных установках и водопенных коммуникациях, приводят к нарушению их работоспособности, снижению эффективности тушения пожаров и увеличению убытков от них. Отказы в работе насосных установок возникают вследствие ряда причин:

во-первых, они могут появиться вследствие неправильных действий водителей при включении водопенных коммуникаций. Вероятность отказов по этой причине тем меньше, чем выше уровень квалификации боевых расчетов;

во-вторых, они появляются из-за износа рабочих поверхностей деталей. Отказы по этим причинам неизбежны (их необходимо знать, своевременно уметь оценивать);

в-третьих, нарушения плотности соединений и связанные с ними утечки жидкости из систем, невозможности создания разрежения во всасывающей полости насоса (необходимо знать причины этих отказов и уметь устранять их).

Неисправности насосных установок ПН. Признаки возможных неисправностей, приводящих к отказам, их причины и способы устранения приводятся в табл. 2.4. Таблица 2.4

Окончание табл. 2.4

Неисправности насосных установок ПЦН. Признаки возможных неисправностей, приводящих к отказам, их причины и способы устранения приводятся в табл. 2.5.

Таблица 2.5

В насосе ПЦНВ-4/400 отсутствует система всасывания, но в его конструкции имеются два клапана: перепускной и отсекающий. Неисправности в них служат нарушением нормальной работы насоса. Их перечень приводится в табл. 2.6.

Таблица 2.6

В насосе ПЦНВ-4/400 могут возникать и другие неисправности, но они в большинстве случаев аналогичны неисправностям других насосов этой серии.

Техническое обслуживание (ТО) насосных установок. Техническое обслуживание – это комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности изделий при использовании по назначению. В ГПС проводят ряд ТО: ежедневное ТО (ЕТО), ТО-1 и ТО-2 после общего пробега пожарного автомобиля, равного соответственно 1500 и 7000 км. Кроме того, их обслуживание на пожаре и после пожара.

ТО на пожаре. Периодически контролировать герметичность насосной установки по утечке воды через соединения и сальники.

На насосах ПМ каждый час работы подается смазка в сальники через колпачковую масленку.

Поддерживать положительную температуру в насосном отсеке.

На насосах ПЦН контролировать подачу воды и не допускать перегрева насоса.

ТО после пожара. Слить воду из насоса. Зимой – из трубки, соединяющей ПН с газоструйным вакуум-аппаратом, удалить воду кратковременным его включением.

После тушения пожара пеной промыть водой систему подачи пенообразователя и насос.

Работы по регламентированному техническому обслуживанию приводятся в табл. 2.7.

Таблица 2.7

Сегодня практически каждый третий загородный участок оснащается индивидуальной системой водоснабжения. Источниками в этом случае становятся либо скважина, либо простой колодец. Но помимо обнаружения водоносного пласта и обустройства источника необходимо подобрать и установить качественную помпу, которая будет бесперебойно качать и транспортировать воду по трубам коммуникации. К сожалению, не всегда техника работает надёжно. Случаются и сбои в работе насосного оборудования. В этом случае приходится проводить ремонт центробежных насосов так же, как и ремонт других видов агрегатов.

В нашем материале мы поговорим о возможных неисправностях именно центробежных агрегатов, причинах поломок и способах устранения технических сбоев оборудования.

Важно: устройство и принцип работы агрегата центробежного типа достаточно просты, чтобы самостоятельно осуществить ремонт такого оборудования. Но если предстоит капитальная починка насоса, то лучше отдать агрегат в руки профессионалов. В этом случае требуется наличие специальных навыков и инструментов.

Виды центробежных насосов

Все центробежные помпы по способу монтажа можно поделить на два вида:

• Погружные устройства . Монтируются непосредственно в перерабатываемую среду и работают исключительно в ней. При этом охлаждение рабочего узла присходит при помощи воды, которую насос перекачивает. У такого центробежного агрегата достаточно высокая производительность при минимальном уровне рабочего шума. Погружные агрегаты при своих скромных параметрах имеют высокие рабочие характеристики. Так, центробежное оборудование погружного типа способно работать на глубине от 12 до 40 метров. При этом уровень напора может достигать также 40 метров. Часто погружные центробежные насосы оснащаются несколькими рабочими колесами, расположенными одно за другим. Такой агрегат называют многоступенчатым.
• Поверхностные помпы центробежного типа . Этот вид оборудования работает исключительно на поверхности. Является более габаритным собратом своего погружного предшественника. При этом производительная мощность устройства поверхностного типа несколько отличается от погружного. При своих мощных габаритах поверхностный агрегат способен забирать воду с глубины от 8 до 12 метров. Да и с уровнем шума работающего устройства возникают сложности. Насос издаёт резкий шум, что требует обустройства специального кессона. Поверхностные помпы чаще всего являются одноступенчатыми (то есть имеют одно рабочее колесо в корпусе). Такая конструкция существенно облегчает проведение самостоятельного ремонта помпы.

Помимо погружных и поверхностных центробежных агрегатов существуют и такие виды насосов:

• Оборудование с мокрым ротором;
• Устройства с сухим ротором.

В первом случае смазывание частей рабочего узла помпы происходит за счёт воды, которую оборудование перекачивает. Такие насосы имеют меньшую мощность за счёт необходимости контакта частей агрегата с водой.

Механизмы с сухим ротором отличаются повышенной мощностью. В таких устройствах двигатель и ротор располагаются в отдельной камере. Помпы с сухим ротором работают в более шумном режиме, в отличие от механизмов с мокрым ротором.

Устройство центробежного насоса

Для того чтобы понимать, как проводить ремонт центробежных насосов, необходимо иметь представление об устройстве агрегата и принципе его работы. Только в этом случае вам удастся справиться с ремонтом насосного оборудования самостоятельно.

Итак, стоит знать, что центробежный агрегат имеет вытянутый в длину корпус, который вмещает в себя входной и выходной патрубки, ротор, двигатель, нагнетатели и рабочее колесо с лопастями. При этом диаметр корпуса погружного механизма может равняться всего 100 мм, что еще больше упрощает проведение ремонтных работ.

Лопасти изогнуты на рабочем колесе в противоположную от вращения колеса сторону. Таким образом, удаётся максимально увеличить центробежную силу внутри рабочей камеры агрегата.

Как работает центробежная помпа?

Под воздействием той же центробежной силы происходит перепад давления в резервуаре, и вода выталкивается в выходное отверстие помпы.

Здесь же, после того как порция воды покидает рабочую камеру агрегата происходит резкое снижение давления, что провоцирует подкачку следующих порций воды. Таким образом, происходит постоянная перекачка и транспортировка чистой жидкости на поверхность и далее по трубопроводу.

Важно: такой принцип работы одинаков как для устройства погружного типа, так и для поверхностного агрегата.

Несколько правил эксплуатации центробежных насосов

Оба вида центробежного оборудования требуют осознанного подхода к их эксплуатации. А именно, соблюдения нескольких важных правил, которые позволят продлить жизнь вашему агрегату.

• Самое важное, что нужно запомнить и соблюдать неукоснительно - центробежный насос должен запускаться только при наличии воды в его камере. Запуск всухую способен вывести из строя помпу в самое ближайшее время. И если с погружным агрегатом все ясно (он все время находится в рабочей среде), то поверхностный механизм можно спасти путём заливки воды в его рабочую камеру перед запуском и установкой обратного клапана на водоприёмную трубу. Для погружного насоса важно наличие поплавкового выключателя, который сработает в случае падения уровня воды в источнике.
• Кроме того, ни одни центробежный насос не любит наличия примесей в воде в виде песка, глины или другого мелкого мусора. Поэтому для поверхностного устройства важно наличие качественного сетчатого фильтра на конце водоприёмной трубы. А для погружной помпы важно качественно оборудовать донный фильтр скважины или колодца. Либо не устанавливать центробежный насос в колодец/скважину с песчаным дном или дном-плывуном. Для таких источников лучше подобрать насос вибрационный или винтовой.
• И не забудьте регулярно проводить профилактический осмотр своего насосного оборудования. Особенно это касается погружного агрегата, который требуется хотя бы два раза в год поднимать и прослушивать в рабочем режиме на наличие посторонних шумов в камере.
• Важно покупать и устанавливать насос центробежного типа, рассчитанный на дебет именно вашего источника. Если же производительность агрегата будет выше, чем дебит скважины/колодца, то есть риск работы помпы всухую. В этом случае положение могут спасти специальные рабочие колеса, которые будут регулировать давление в камере на выходе для стабильного поступления воды в саму помпу и в систему водоснабжения.
• Если вы эксплуатируете центробежный насос не постоянно, а периодически, то необходимо включать помпу хотя бы раз в месяц на 15 минут, чтобы избежать окисления всех рабочих элементов помпы.
• Стоит также внимательно относиться к объему воды, который способен перекачивать центробежный агрегат в пределах своих технических характеристик. Если рекомендуемая и фактическая мощности не будут совпадать, то есть риск вывести насос из строя. Помните, что агрегат, предназначенный для переработки 3м3/час и при этом транспортирующий воду в объеме 2 или 4 м3/час, будет сильно изнашивать свои рабочие узлы.

Важно: необходимо строго следить за температурой перекачиваемой воды. Случается, что по незнанию, пользователь может прогнать через насос слишком горячую воду. Это естественно, приводит к поломке оборудования.

Типы поломок, причины и способы ремонта центробежных насосов

Итак, вы соблюдали все правила эксплуатации насосного оборудования, а помпа все равно вышла из строя и работает с перебоями, либо не работает вообще. В этом случае разбираемся подробно с каждой конкретной ситуацией.

Агрегат гудит, но воду не качает

Одной из основных причин такого происшествия может стать окисления вала в двигателе устройства. Ремонтировать оборудование будем таким образом:

• Отключаем агрегат от сети электроснабжения и полностью удаляем жидкость (воду) из рабочей камеры и водоприёмной трубы, стыкующейся с помпой.
• Раскручиваем крепежи, которые фиксируют корпус и сам двигатель.
• Теперь аккуратно снимаем двигатель с ротором и проверяем на наличие окислений. Если таковые имеются, аккуратно все зачищаем, смазываем и устанавливаем на место в обратном порядке. Собираем корпус и подключаем трубы к насосу.

Еще одной причиной такого сбоя может стать попадание инородного предмета или мусора в рабочий вал. В этом случае необходимо разобрать корпус устройства, предварительно слив с него воду, и удалить посторонний предмет. Так же необходимо проверить герметичность входного патрубка и качество фильтра на нём.

Кроме того причиной нерабочего состояния вала может стать отсутствие электропитания в кабеле. В этом случае нужно при помощи специального тестера проверить наличие нужного напряжения на всех участках электрокабеля и на рабочих клеммах насоса. В случае выявления неисправности необходимо устранить неполадки методом замены кабеля или клемм.

Если насос начинает работать и вскоре останавливается

Причина - возможное образование отложений между ротором и статором. В этом случае нужно разобрать корпус насоса и хорошо очистить устройство от лишних отложений.

Высокий уровень шума насоса при включении

Причина - возможное присутствие воздуха в водоприёмных трубах. Необходимо срочно избавиться от него, иначе агрегат в самом скором времени сгорит. Центробежные насосы не терпят наличия воздуха в системе.

Еще одна причина такого явления с примесью сильной вибрации - недостаточный дебит воды в источнике. В результате помпа пытается подкачать воду, которая поступает слишком медленно. В этом случае либо сменить модель оборудования на менее мощную, либо проверить состояние скважины/колодца, и выяснить причины медленного поступления воды в них.

Если агрегат сильно вибрирует

В этом случае частой причиной поломки становится износ рабочего подшипника, который задаёт темп и качество вращения рабочего узла с лопастями. Чтобы устранить проблему, необходимо разобрать корпус насоса и сменить подшипник.

Таким образом, мы разобрали самые частые неисправности, случающиеся с насосным оборудованием центробежного типа. При грамотном подходе, при наличии необходимого инструмента, а также определённых навыков, вы точно сможете справиться с ремонтом центробежного насосного оборудования. В противном случае (если у вас есть хоть малейшее сомнение в своих способностях) лучше отдайте насос на ремонт в специализированную мастерскую. Таким образом, вы получите не только качественно выполненную работу, но еще и гарантию на её проведение.

Назвать способы изготовления труб.

Типы соединений трубопроводов; преимущества и недо­статки соединений.

Цель гидравлического расчета трубопровода. Привести основные расчетные параметры трубопровода.

Назвать основные элементы трубопроводных сетей.

Что такое трасса трубопровода и ее профиль? Как опреде­ляется полный напор, гидравлический уклон?

С какой целью применяют компенсаторы в трубопрово­дах? Преимущества и недостатки применяемых конструкций компенсаторов.

Какие напряжения возникают в теле трубы при перекачке нефтепродуктов, чем обусловлены напряжения? Какие напряже­ния наиболее опасны? Привести формулы расчета трубопроводов на прочность.

Способы укладки трубопроводов.

Виды опор трубопроводов. Расчет нагрузок на опоры.

Назначение и классификация трубопроводной арматуры.

Назначение, классификация и принцип действия запор­ной арматуры.

Назначение, классификация и принцип действия регули­рующей и предохранительной арматуры.

Причины коррозии трубопроводов. Как осуществляется защита трубопроводов от коррозии?

Какие существуют способы перекачки нефтепродуктов по трубопроводу?

Перечислить способы транспортировки высоковязких и высокозастывающих нефтей.

Что такое «метод последовательной перекачки»?

Какие теплоносители применяют для нефтепродуктов? Назначение подогрева, способы подогрева.

Перечислить системы слива нефтепродуктов из железно­дорожных цистерн. Что такое «эстакада»?

Что такое «нефтегавань», «причал», «пирс»?

Назвать основные типы подземных хранилищ нефтепро­дуктов.

Что входит в понятие «нефтебаза»?

23. Привести классификацию резервуаров по форме, по схе­ме установки, по типу покрытия, по материалам, из которых они изготовляются.

24 Что такое «большие дыхания» и «малые дыхания» резер­вуаров? Какие существуют меры сокращения потерь нефти от «больших» и «малых» дыханий?

С какой целью в резервуарах применяется хлопушка, синхронный кран? Описать принцип их действия.

Назначение, устройство и принцип действия дыхательно­го клапана и огневого предохранителя.

Как определить объем металла, необходимого для по­стройки резервуара?

Что такое «магистральный газопровод», «газораспределительная сеть»?

29. Как осуществляется очистка газа от жидких и твердых примесей, осушка газа, очистка от сероводорода и углекислого

30. Какова цель одоризации газа? Какими свойствами долж­ны обладать одоранты?

31. Привести классификацию и состав природных и искусст­венных газов.

Литература

Бунчук В.А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродук­тов и газа: Учебник. - М.: Недра, 1977. - 366 с.

Гуревич Д. Ф. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1988.-518 с.

Лурье М.В. Сборник задач по трубопроводному транспорту нефти, нефтепродуктов и газа. - М.: ГАНГ, 1995. - 267 с.

Оленев Н.М. Хранение нефти и нефтепродуктов. - Л.: Недра, Ленингр. отд-ние, 1964. - 428 с.

Попов С. С. Транспорт нефти, нефтепродуктов и газа. - М.: Недра, I960. -246 с.

Тавастшерна Р.И. и др. Технологические трубопроводы промышленных предприятий / Р.И. Тавастшерна, А.И. Бесман, B . C . Позднышев; Под ред. Р.И. Тавастшерна. - М.: Стройиздат, 1991. -665 с.

Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов: Учеб. пособие для вузов / П.И. Тугу­ нов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, A . M . Шаммазов. - 2-е изд., перераб. - Уфа: ООО «Дизайн-Полиграф Сервис», 2002. - 656 с.

Юфин В.А. Трубопроводный транспорт нефти и газа. - М.: Недра, 1978. -324 с.

Оборудование транспорта и хранения нефти и газа