Hướng dẫn bơm chia trục: Giới hạn vỏ, vật liệu và quy tắc lựa chọn

Người lập kế hoạch bảo trì tại khu phức hợp hóa dầu công suất 600.000 tấn/năm có thể nhấc rô-to ra khỏi máy bơm tách trục và đưa máy hoạt động trở lại sau một ca làm việc kéo dài 8 giờ. Công việc tương tự trên một vỏ phân chia hướng tâm có nhiệm vụ giống hệt nhau mất từ ​​​​hai đến ba ngày, vì mặt bích hút và xả, khớp nối và đôi khi tấm đế phải được phá vỡ trước khi bó rôto có thể di chuyển. Khoảng cách ba trên một về thời gian quay vòng quyết định nhiều lựa chọn máy bơm hơn so với các đường cong hiệu suất từng có.

Câu hỏi lại xuất hiện ở mỗi lần cải tạo, nâng cấp công suất và thay thế chất chống ăn mòn. Bốn sự thật kỹ thuật giải quyết vấn đề đó: vỏ được tách ra như thế nào, mối nối bu lông có thể chịu được bao nhiêu áp lực, môi trường tác động gì đến kim loại và cách bảo trì máy trong hai mươi năm tới.

Máy bơm phân chia trục là gì và nó nằm ở đâu trong API 610

Máy bơm tách trục là máy bơm ly tâm có vỏ được chia trên mặt phẳng nằm ngang qua đường tâm trục, do đó nửa trên có thể được nâng lên khỏi rôto mà không làm ảnh hưởng đến đường ống hút, đường ống xả, bộ dẫn động hoặc móng.

API 610, tiêu chuẩn quản lý máy bơm lọc dầu và hóa dầu, công nhận hai họ phân chia theo trục trong phạm vi vòng bi giữa của nó.

• BB1: một hoặc hai giai đoạn, thông thường với một cánh quạt hút đôi, đảm nhiệm các nhiệm vụ ở cột áp trung bình với lưu lượng cao như vận chuyển thô, nước làm mát và dịch vụ tăng áp.
• BB3: vỏ chia theo chiều ngang nhiều tầng với các cánh quạt đối diện, mang đầu mà một tầng duy nhất không thể làm được trong khi vẫn tiếp cận được nửa trên.

Thuật ngữ này thường bị nhầm lẫn với máy bơm dòng hướng trục, loại bơm này di chuyển chất lỏng dọc theo trục trục bằng một bánh công tác hình cánh quạt. Dòng chảy dọc trục mô tả đường dẫn thủy lực; sự phân chia theo trục mô tả mối nối vỏ. Việc kết hợp cả hai yếu tố này trong một yêu cầu báo giá sẽ tạo ra báo giá sai và đôi khi là sai máy tại chỗ.

Logic khớp ngang tương tự làm cho thiết bị một tầng hút kép trở nên thiết thực cho nhiệm vụ truyền nước tuần hoàn lớn và chuyển dầu thô.

Bơm hút đôi S SH để tuần hoàn nước và vận chuyển dầu thô Máy bơm một tầng hút đôi tách trục phù hợp với nhiệm vụ truyền nước và dầu thô tuần hoàn lớn, với khả năng tiếp cận phần tử quay nhanh hơn để bảo trì. Xem sản phẩm →

Tiếp cận bảo trì: Tại sao máy bơm phân chia trục lại đạt được thời gian quay vòng

Với nhiệm vụ tương tự, vỏ phân chia theo trục giúp giảm thời gian tiếp cận phần tử quay từ 60 đến 75 phần trăm so với vỏ phân chia hướng tâm có cùng dòng chảy và cột áp.

Ba chi tiết cơ khí tạo nên khoảng trống đó.

• Khớp ngang là mặt bích được bắt vít đơn. Nâng nửa trên không cần làm vỡ đường ống, không cần căn chỉnh bằng laser và không cần bơm vữa.
• Khớp nối đệm cho phép rút bó rôto theo hướng trục sau khi nửa trên được tháo ra.
• Các cánh quạt đối lập trong BB3 hủy bỏ hầu hết lực đẩy dọc trục bằng thủy lực, do đó không có trống cân bằng, không có đường cân bằng và ít bộ phận bị mòn hơn để chế tạo lại.

Các khớp cũng trừng phạt công việc bất cẩn. Một miếng đệm dạng xoắn ốc có chất độn bằng than chì linh hoạt, trình tự siết chặt bu-lông kiểu chữ thập được kiểm soát và mô-men xoắn lại sau chu kỳ làm nóng đầu tiên tách biệt một lớp vỏ khô ráo trong nhiều năm khỏi một lớp vỏ bị rỉ nước mỗi lần di chuyển nhiệt.

Các nhà máy chạy BB1 hoặc BB3 như một máy phụ thường giữ một cụm rôto cân bằng trên kệ. Việc thay thế hộp mực cân bằng trước là công việc chỉ diễn ra trong một ca và rôto đã tháo sẽ được chuyển đến xưởng trong khi máy bơm vẫn tiếp tục chạy.

Trần áp suất và nhiệt độ: Nơi khớp ngang ngừng hoạt động

Vỏ phân chia theo trục là câu trả lời phù hợp với áp suất lên tới khoảng 40 bar đối với BB1 một tầng và khoảng 100 đến 150 bar đối với BB3 nhiều tầng. Trên đó, ranh giới ngang được bắt vít trở thành bộ phận kém tin cậy nhất của máy và vỏ thùng hoặc thùng được chia theo hướng tâm sẽ thắng.

Lý do là hình học. Khớp ngang là một đường rò rỉ liên tục chạy dọc theo toàn bộ chiều dài của vỏ ở cả hai phía của trục, dài gần gấp đôi khớp hướng tâm và cứ thêm 10 bar áp suất xả sẽ nhân tải trọng bu lông cần thiết để giữ cho miếng đệm được nén.

Mối nối ngang không phải là một thiết kế yếu. Đây là một thiết kế có trần áp suất và trần đó được thiết lập bằng tải bu lông, độ dãn của miếng đệm và chu trình nhiệt chứ không phải bằng cánh quạt.

Nhiệt độ hành xử theo cùng một cách. Sự giãn nở chênh lệch giữa nửa trên và nửa dưới sẽ mở khớp một chút khi tăng nhiệt, do đó, trên khoảng 200 C, miếng đệm phải được chọn để phục hồi đàn hồi thay vì chỉ nén. Đó là thời điểm mà các kỹ sư giàu kinh nghiệm chuyển sang sử dụng vỏ phân chia hướng tâm.

Vật liệu quyết định liệu vỏ có tồn tại được trong môi trường hay không

Lựa chọn vật liệu, chứ không phải thiết kế tách rời, sẽ quyết định liệu máy bơm có thể tồn tại được sau 5 năm hay 5 tháng trong cùng một thời điểm làm việc.

Vỏ cho máy bơm xử lý phân chia theo trục thường được cung cấp theo một trong các dòng này.

• Thép cacbon A216 WCB dùng cho nước, nước muối và hydrocarbon lành tính.
• Austenitic không gỉ 304 và 316L dùng cho axit loãng và dịch vụ hóa học nói chung.
• Duplex 2205 và super duplex 2507 trong đó clorua loại trừ 316L thông qua vết nứt ăn mòn do ứng suất.
• CD4MCu và các loại song công đúc tương tự dành cho bùn có tính mài mòn và ăn mòn.
• Các hợp kim niken như Hastelloy, cộng với titan, tạo ra clorua mạnh và axit oxy hóa.
• Chịu nhiệt 2520 cho các dòng quy trình nhiệt độ cao.

Công ty TNHH Vật liệu mới Hóa chất Jiangsu Huanyu đã đúc và gia công máy bơm ở Tĩnh Giang từ năm 1987 và vận hành xưởng đúc, xưởng ép, gia công và lắp ráp phi kim loại của riêng mình với hơn 300 thông số kỹ thuật. Chuỗi dọc đó quan trọng ở giai đoạn lựa chọn: xưởng đúc xác nhận loại nào thực sự có thể đúc được ở độ dày phần yêu cầu trước khi đặt hàng, thay vì khám phá nó tại cửa hàng mẫu.

Một cảnh báo được áp dụng. Nếu môi trường có tính axit mạnh và dòng chảy vừa phải, bơm dẫn động từ có lớp lót fluoroplastic hoặc không bịt kín thường rẻ hơn và an toàn hơn vỏ kim loại, vì ranh giới ướt là polyme chứ không phải hợp kim. Hãy kết hợp phong cách vỏ với nhiệm vụ, không bao giờ làm ngược lại.

Chia theo trục hoặc chia theo hướng tâm: Một so sánh thực tế

Trên 150 bar, trong dịch vụ lọc dầu và xử lý hydro, máy chia hướng tâm hoặc máy thùng là lựa chọn hợp lý duy nhất. Trên mạch nước làm mát 3000 m3/h hoặc đường truyền thô, vỏ tách theo trục sẽ giúp giảm chi phí vòng đời vì việc tiết kiệm bảo trì lặp lại mỗi khi mở máy.

Khi nhiệm vụ nằm ở giữa, máy bơm xử lý nằm ngang kéo ra sau sẽ mang lại sự thỏa hiệp: rôto đi ra từ phía sau mà không làm đứt đường ống hút, mặc dù không nhanh bằng việc nâng nửa trên.

Bơm ly tâm hóa học tiêu chuẩn dòng CZ Bơm hóa chất một tầng DIN/ISO nằm ngang dành cho chất lỏng trung tính, ăn mòn, nóng, lạnh, sạch hoặc chứa nhiều hạt trong các nhiệm vụ hóa học, hóa dầu, lọc dầu, điện, dược phẩm và xử lý nước. Xem sản phẩm →

Cách xác định chính xác máy bơm chia trục

Sáu đầu vào quyết định xem một máy bơm tách trục có hoạt động trong 20 năm hay trở thành trách nhiệm bảo trì.

1. Sửa toàn bộ phạm vi hoạt động chứ không phải điểm định mức. Dòng chảy 20 phần trăm trên và dưới thiết kế làm thay đổi tốc độ cụ thể, độ lệch của bánh công tác và cân bằng lực đẩy dọc trục.
2. Xác nhận mức ký quỹ NPSH trong trường hợp hoạt động xấu nhất. Lề nửa mét trên giấy sẽ biến mất sau lần phạm lỗi đầu tiên của bộ lọc hút.
3. Chọn số giai đoạn theo tốc độ trục. Tám giai đoạn ở tốc độ 3600 vòng/phút không giống với máy bốn giai đoạn ở tốc độ 1800 vòng/phút, thậm chí ở đầu giống hệt nhau.
4. Kết hợp luyện kim với môi trường trên mọi bộ phận bị ướt: vỏ, cánh quạt, vòng chống mòn, trục và buồng bịt kín.
5. Chỉ định phốt cơ khí và sơ đồ đường ống API 682 của nó với máy bơm chứ không phải sau nó. Lỗi phốt, chứ không phải lỗi thủy lực, gây ra hầu hết các sự cố ngừng hoạt động của máy bơm.
6. Thống nhất danh sách phụ tùng và khoảng thời gian kiểm tra trước khi đặt hàng. Rôto dự phòng và vòng đệm hộp mực dự phòng sẽ quyết định thời gian ngừng hoạt động ngoài dự kiến.

Phần lớn quy trình này được áp dụng cho dòng máy bơm quy trình rộng hơn và hướng dẫn về Làm thế nào để chọn một máy bơm xử lý hóa dầu bổ sung các biện pháp kiểm tra áp dụng khi máy nằm trong đơn vị nhà máy lọc dầu được cấp phép.

Câu hỏi thường gặp về máy bơm chia trục

Sự khác biệt giữa máy bơm phân chia theo trục và máy bơm phân chia hướng tâm là gì?

Các khớp vỏ là toàn bộ sự khác biệt. Một vỏ phân chia theo trục được bắt vít trên đường tâm nằm ngang, do đó nửa trên nhấc ra và rôto lộ ra mà không chạm vào đường ống. Một vỏ phân chia hướng tâm được bắt vít xung quanh đường tâm thẳng đứng, do đó rôto đi ra dọc theo trục trục, điều này trên các máy lớn hơn có nghĩa là làm đứt khớp nối và các kết nối đường ống.

Áp suất tối đa mà máy bơm tách trục có thể xử lý là bao nhiêu?

BB1 một tầng thường được giới hạn ở áp suất xả khoảng 40 bar. Thiết kế BB3 nhiều tầng có áp suất lên tới 100 hoặc 150 bar tùy thuộc vào số lượng tầng, kích thước bu lông và chi tiết mối nối. Trên 150 bar, vỏ thùng sẽ chiếm ưu thế vì ranh giới áp suất trở thành một hình trụ rèn duy nhất thay vì hai nửa được bắt vít.

Tại sao máy bơm phân trục nhiều tầng sử dụng cánh quạt đối diện?

Các cánh quạt đối diện loại bỏ hầu hết lực đẩy dọc trục thủy lực bên trong vỏ, do đó ổ đỡ lực đẩy chỉ chịu tải dư và không cần trống cân bằng hoặc dây cân bằng. Việc tháo các bộ phận đó sẽ loại bỏ hai điểm hỏng hóc phổ biến và làm ngắn rôto, giúp nhấc ra ngoài qua lỗ mở ở nửa trên dễ dàng hơn.

Máy bơm tách trục có thể xử lý được các hóa chất mạnh không?

Có, miễn là luyện kim phù hợp với môi trường. Duplex 2205, super duplex 2507, CD4MCu, Hastelloy và titan mở rộng thiết kế sang các dịch vụ chứa clorua, axit và mài mòn. Đối với môi trường có tính xâm thực mạnh ở lưu lượng thấp, bơm truyền động từ tính có lớp lót bằng nhựa dẻo hoặc không bịt kín thường là lựa chọn có rủi ro thấp hơn.

Có một điểm nhiệm vụ cần kiểm tra? Gửi lưu lượng, cột áp, nhiệt độ, trọng lượng riêng và môi trường cho nhóm kỹ thuật thông qua trang liên hệ và yêu cầu số lượng giai đoạn và kết hợp vật liệu trước khi bảng dữ liệu bị đóng băng.