高壓泵維修診斷技術

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隨時監測高壓泵的狀態可以提高裝置的可靠性和效率，同時降低維修成本。本文介紹了一種活塞泵的聲學在線診斷系統，該系統可以盡早地發現閥門的損壞。使用診斷系統可以優化維護。
 
在過去幾年里，降低化學工程設施成本的需求日益高漲，同時引發對泵的安全標準、效率、可靠性、可利用性和診斷手段的更高要求。這些標準直接關系到停車后的生產損失、零部件更換、維護和維修成本。
 對于活塞泵，只有開發泵閥的聲學在線監測系統才可以針對設備狀態進行維護。密封區中的固體雜質或者閥座磨損造成的泄漏可能影響泵的輸出，甚至導致整個單元的停產。本文介紹的聲學在線監測系統可以盡早地發現閥門的泄漏。
 聲波發射分析的診斷
 在線工況監測方法允許針對損壞情況的維修，延長運行時間，減少停車和相應的成本損失。
 泄漏通常發生在湍流區域，尤其在高壓條件下出現氣蝕時，這時會產生聲波或超聲波，可以在閥門外安裝傳感器進行探測。聲級是泄漏的測量單位。對高壓泵診斷系統的要求有：
 
觀察高壓泵的所有排出閥。
 盡早發現泄漏。
 不受泵正常操作時噪聲的干擾。
 可以在較寬的泵沖程頻率范圍內使用。
 可以在較寬的壓力范圍內使用。
 允許由于密封區短時間附著固體造成的暫時泄漏。
 安裝簡單。
 參數化簡單。
 產生所監測的聲波發射源的診斷信息。
 除監測閥門之外，還可以監測隔膜和油溫。
 
在線診斷系統滿足這些要求。聲波發射傳感器安裝在閥門的外面，對泄漏信號高度敏感，而對泵的運行信號不敏感。對信號的適當處理使測量結果自動適應負荷條件的變化，如壓力或沖程數。操作工只需要設定報警值。
 
維護優化
 
迄今為止，排出閥的泄漏或故障只能通過流速等泵性能的降低發現，然后必須仔細查找問題的原因，有時需要拆卸和修改所有的閥門，人們不得不接受由此造成的泵效率的降低。
 
軟管隔膜活塞泵排出閥的使用壽命特征。在第三階段，磨損使閥門的狀況惡化，需要維修。閥門磨損造成泄漏，且泄漏量越來越大。在最初階段，只有閥座被損壞，后來閥球也損壞了。閥門最早出現磨損到發生故障的時間取決于閥門的實際負荷、工作壓力和輸送流體，也許在5～60天之內。從第二階段到第三階段的過渡時間由閥門的負荷決定，可能會由于密封區暫時附著固體等原因而加速泄漏。因此很難預測閥門出現故障的準確時間，以及是否活塞泵的所有閥門都受到同樣的磨損。
 
泵的維護基于以下三個方案：基于時間的方案； 補救性維護的方案； 基于狀況的方案。根據不同的裝置決定哪一種方案適用，并決定是否需要工況監測系統。基于時間的維護不需要工況監測系統。磨損件在出現故障前就被更換了。維修間隔短導致維修頻繁，維修成本高，但是避免了非正常停車，可以計劃裝置的停車時間。補救性維護允許泵一直運行到出現故障為止；其最大缺點是非計劃停車維修。基于狀況的維護要求監測裝置或者操作單元的工況，其優點是：裝置出現故障前發現損壞，可以制定停車維修計劃， 成本高昂的損壞出現之前已得到維修，延長零部件的使用壽命，裝置或單元的自動檢查。
 是同樣性能的三種不同類型的泵的投資和維修壽命周期成本。利用在線監測系統可以將30年的累積成本減少50%。總結：在線診斷系統Sitrans DA的應用測試表現出了對活塞泵排出閥泄漏的早期診斷，對泵的維護很有裨益，因為檢查自動進行，從而可以預先制定停車維修計劃。有時甚至不必安裝備用泵。在線診斷系統使泵的維護具有預見性和經濟性。該監測系統不僅可以用于泵的排出閥，還可以用于監測調節閥、開關閥和壓縮機的排出閥等的泄漏。
 
一年前開始的在線診斷系統Sitrans DA的現場測試證明該系統可以提供排出閥損壞狀況的可靠檢測。舉例說明了對Feluwa軟管隔膜活塞泵的泄漏檢測。輸送介質是壓力為150bar的懸浮液。測量顯示在泵頭2的吸入閥處聲級突然提高，遠遠高于報警值。大約兩小時后，泵停了下來，閥門被更換，然后測量值回落。由于首次監測到損壞后泵還可以最多運行兩周，因此在線診斷系統為計劃停車提供了充裕的時間。