Страхование производительности критически важных насосов на пиковой электростанции

Jul 01, 2023

Будь то инженер по надежности или менеджер по закупкам на электростанции, никто никогда не захочет узнать, что его насос в критически важном приложении не подлежит ремонту. Тем не менее, это может произойти, когда проверки работоспособности насоса никогда не планируются, особенно если благодаря удачному выбору оборудования насос надежно проработал несколько десятилетий.

Это произошло с основным поставщиком резервной электроэнергии, который обеспечивает дополнительную электроэнергию жилым и коммерческим потребителям на своей территории, когда энергосистема становится перегруженной.

За прошедшие годы условия процесса менялись несколько раз, поскольку федеральные стандарты выбросов требовали от поставщиков электроэнергии сокращать загрязнение. Но что не изменилось, так это надежность двух двухвинтовых топливных насосов завода. Ни один насос за это время не вышел из строя, несмотря на их возраст более 40 лет. Однако вязкость топлива за десятилетия снизилась в несколько раз по мере изменения условий технологического процесса, а насосы не были рассчитаны на работу в такой ситуации.

Два двухвинтовых насоса подавали топливо в две отдельные турбины, которые вырабатывали электроэнергию. Каждый из них работал отдельно, и одновременно требовался только один для обеспечения 100 процентов производственных обязательств завода, а второй был резервным в случае необходимости. Однако надежная и стабильная работа насосов давала на заводе ложное чувство безопасности, и на заводе не было запасных комплектов для капитального или мелкого ремонта, чтобы отреагировать на непредвиденный простой, если бы он когда-либо произошел.

Производитель двухвинтовых насосов провел общезаводскую проверку. Оцениваемые элементы включали устаревшее оборудование, критически важные приложения и процессы, которые претерпели существенные системные изменения. При наличии всех трех этих условий подход «работа до отказа» для насосов старше 40 лет несет в себе значительные риски. Из-за отсутствия комплектов запчастей возможности ремонта будут более ограниченными, и электростанции придется дольше ждать нового сменного насоса.

Осознавая опасную ситуацию, персонал завода в партнерстве с авторизованным сервисным центром своего поставщика провел двухнедельную комплексную разборку, проверку и анализ одного из двух двухвинтовых насосов, которые были проданы новыми в 1979 году. Анализ и выводы с рекомендациями , включено:

Корпус насоса

Все четыре отверстия имели участки истирания из-за контакта винтов в зонах всасывания и нагнетания. Внутренние диаметры отверстий превышали заданный высокий допуск на 0,0085 дюйма. Этот кузов был чугунным и восстановлению не подлежал.

Рекомендация: заменить

Вращающаяся сборка

Боковые поверхности винтов имели чрезмерный износ, что указывало на неправильную синхронизацию валов винтов с шестернями. Обе стороны флангов установили контакт. И длинный, и короткий валы имели отслоившееся покрытие на всасывающем и нагнетательном концах шнека. Это соответствовало отмеченным выше тяжелым площадям контакта в отверстиях обсадной колонны. Наружные диаметры измеряются как выше, так и ниже расчетного, в зависимости от точки измерения. Это произошло из-за износа и поднятия материала на поверхности винтов из-за бокового контакта. Боковые зазоры составляли 0,012 дюйма, что на 0,005 дюйма превышало высокий допуск. Этот дополнительный зазор привел к потере подаваемого потока во время работы. Зубчатые шестерни имели следы сильного истирания, а внутренний диаметр отверстий шестерен превысил расчетный допуск.

Рекомендация: Замените; цена ремонта составила более 60 процентов от цены нового насоса

Кронштейны подшипников

Передний и задний кронштейны подшипников потребовали небольшой очистки для тщательной промывки отверстий для уплотнений, но их можно было использовать как есть после очистки и удаления заусенцев.

Рекомендация: повторное использование

Корпус механизма газораспределения и передняя головка

Оба эти предмета были признаны пригодными к использованию в их текущем состоянии после очистки и удаления заусенцев.

Рекомендация: повторное использование

Итог: Аудиторы насоса обнаружили, что неправильная синхронизация винтов привела к чрезмерному износу боковых сторон винтов, что препятствует экономичному ремонту агрегата. Турбины работали на легком мазуте. Предполагая, что вязкость мазута равна 44 сэйболтовским универсальным секундам (SSU), наименьший шаг для насоса типоразмера 1250 (0,875 дюйма) при максимальных оборотах в минуту (1550 об/мин) и перепад давления 1000 фунтов на (как указано на паспортной табличке), новый сменный вращающийся элемент и повторно используемый корпус по-прежнему будут работать с объемным КПД всего 30 процентов, что приведет к чрезмерным потерям объемного КПД и выделению тепла.