บล็อก

ในหัวข้อก่อนหน้านี้ เราได้กล่าวถึงสาเหตุของการเกิดโพรงอากาศในปั๊มหอยโข่ง ด้านล่างนี้ อันฮุย เซิงซี ต้าถัง จะนำเสนอมาตรการป้องกัน ปั๊มหอยโข่ง การเกิดโพรงอากาศ

1. การปรับปรุงด้านการออกแบบและวัสดุ

จากมุมมองของการออกแบบและวัสดุ สามารถใช้มาตรการต่อไปนี้เพื่อป้องกันหรือบรรเทาอันตรายจากการเกิดโพรงอากาศในปั๊มหอยโข่ง:

A. การออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพช่องว่าง: เพิ่มระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอย่างเหมาะสม โดยเฉพาะระหว่างใบพัดและตัวเรือนปั๊ม และระหว่างแหวนซีลและเพลา เพื่อลดความเสี่ยงของการยึดติดเนื่องจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน งานวิจัยแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มระยะห่างมาตรฐานขึ้น 15%-20% สามารถลดโอกาสการยึดติดระหว่างการเกิดโพรงอากาศได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของปั๊มน้อยที่สุด

ข. การเลือกและการบำบัดวัสดุ:

ก. ทำการอบชุบด้วยความร้อนเพลาปั๊มเพื่อเพิ่มความแข็งและความทนทานต่อการสึกหรอ ลดการเสียรูปและการสึกหรอระหว่างการเกิดโพรงอากาศ

ข. เลือกวัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำ เช่น สแตนเลสหรือโลหะผสมพิเศษ เพื่อลดการเปลี่ยนแปลงระยะห่างที่เกิดจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนให้เหลือน้อยที่สุด

ค. ใช้สารเคลือบป้องกันการสึกหรอ เช่น โลหะผสมแข็ง หรือใช้วัสดุเซรามิกสำหรับชิ้นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดการเสียดสี เช่น แหวนซีล เพื่อเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ

C. การปรับปรุงระบบการปิดผนึก:

ก. ใช้ซีลเชิงกลที่ไม่ต้องอาศัยตัวกลางที่สูบเพื่อการหล่อลื่น เช่น ซีลเชิงกลที่หล่อลื่นด้วยก๊าซ หรือซีลเชิงกลแบบสองชั้น

ข. กำหนดค่าระบบหล่อลื่นภายนอกเพื่อหล่อลื่นหน้าซีลแม้ว่าปั๊มจะเกิดโพรงอากาศก็ตาม

c. สำหรับซีลบรรจุภัณฑ์ ให้ใช้วัสดุบรรจุภัณฑ์แบบหล่อลื่น เช่น วัสดุบรรจุภัณฑ์แบบผสมที่มี PTFE

D. การเพิ่มประสิทธิภาพระบบตลับลูกปืน:

ก. ใช้ตลับลูกปืนหล่อลื่นแบบปิดเพื่อลดการพึ่งพาระบบระบายความร้อนจากภายนอก

ข. เพิ่มระบบระบายความร้อนอิสระสำหรับตลับลูกปืน เพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิตลับลูกปืนปกติจะคงอยู่แม้ในระหว่างที่เกิดโพรงอากาศในปั๊ม

c. เลือกตลับลูกปืนและสารหล่อลื่นที่มีความทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น

E. การปรับปรุงการออกแบบช่องปั๊ม:

ก. สำหรับการใช้งานพิเศษ ให้ออกแบบพื้นที่เก็บน้ำเพื่อให้ปั๊มสามารถรักษาปริมาณของเหลวขั้นต่ำได้ แม้ในช่วงขาดแคลนน้ำระยะสั้น

b. ปั๊มดูดตัวเองโดยทั่วไปได้รับการออกแบบให้มีปริมาตรโพรงปั๊มที่ใหญ่ขึ้นและมีอุปกรณ์แยกก๊าซและของเหลวโดยเฉพาะ ซึ่งทำให้สามารถจัดการกับการเกิดโพรงอากาศระยะสั้นได้ดีขึ้น

การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการออกแบบและการเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมสามารถลดความเสี่ยงของความเสียหายระหว่างการเกิดโพรงอากาศในปั๊มหอยโข่งได้มากกว่า 50% ขณะเดียวกันก็ยืดอายุการใช้งานโดยรวมของอุปกรณ์ได้อีกด้วย

2. การประยุกต์ใช้ระบบการติดตามและควบคุม

เทคโนโลยีการตรวจสอบและควบคุมสมัยใหม่ให้วิธีการที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการเกิดโพรงอากาศในปั๊มแรงเหวี่ยง:

A. ระบบตรวจจับการเกิดโพรงอากาศ:

ก. การตรวจสอบการไหล: ติดตั้งมาตรวัดการไหลที่ทางออกของปั๊มเพื่อแจ้งเตือนหรือปิดปั๊มโดยอัตโนมัติเมื่ออัตราการไหลลดลงต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้

ข. การตรวจสอบกระแสไฟฟ้า: โหลดมอเตอร์จะลดลงในระหว่างการเกิดโพรงอากาศ ส่งผลให้กระแสไฟฟ้าลดลงอย่างมีนัยสำคัญ สามารถตรวจจับการเกิดโพรงอากาศได้โดยการตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้า

c. การตรวจสอบแรงดัน: การลดลงอย่างกะทันหันหรือความผันผวนที่เพิ่มขึ้นของแรงดันทางออกเป็นตัวบ่งชี้หลักของการเกิดโพรงอากาศ

d. การตรวจติดตามอุณหภูมิ: การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ผิดปกติในซีลเชิงกล ตลับลูกปืน หรือตัวปั๊มอาจสะท้อนถึงสภาวะโพรงอากาศโดยอ้อม

ข. ระบบควบคุมระดับของเหลว:

ก. ติดตั้งเซ็นเซอร์ระดับน้ำในถังเก็บน้ำ บ่อพักน้ำ และสิ่งอำนวยความสะดวกอื่น ๆ เพื่อหยุดปั๊มโดยอัตโนมัติเมื่อระดับน้ำลดลงต่ำกว่าค่าที่ปลอดภัย

ข. สำหรับโอกาสพิเศษ ให้ตั้งค่าการป้องกันแบบ 2 ระดับ: สัญญาณเตือนระดับต่ำ และการปิดปั๊มแบบบังคับระดับต่ำมาก

c. ใช้เกจวัดระดับแบบไม่สัมผัส (เช่น อัลตราโซนิก เรดาร์) เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการติดขัดที่อาจเกิดขึ้นได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับสวิตช์ลูกลอยแบบดั้งเดิม

C. ระบบควบคุมอัจฉริยะแบบบูรณาการ:

ก. รวมพารามิเตอร์ต่างๆ (การไหล แรงดัน อุณหภูมิ ระดับ) เข้าในระบบ PLC หรือ DCS เพื่อระบุสถานะการเกิดโพรงอากาศได้แม่นยำยิ่งขึ้นผ่านการตัดสินเชิงตรรกะ

ข. ตั้งค่าการป้องกันสองระดับ: การเตือนการเกิดโพรงอากาศ (cavitation warning) และการเตือนการเกิดโพรงอากาศ (cavitation alarm) ระบบจะพยายามปรับสภาพการทำงานโดยอัตโนมัติระหว่างการเตือน และบังคับให้ปิดระบบระหว่างการเตือน

ค. ใช้ระบบผู้เชี่ยวชาญหรือเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์เพื่อคาดการณ์ความเสี่ยงจากการเกิดโพรงอากาศล่วงหน้าผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลในอดีต

D. การตรวจสอบและการจัดการระยะไกล:

ก. ใช้เทคโนโลยี IoT เพื่อตรวจสอบสถานีสูบน้ำจากระยะไกล ช่วยให้ตรวจจับความผิดปกติได้ทันท่วงที

ข. สร้างแบบจำลองการคาดการณ์ความผิดพลาดเพื่อแจ้งเตือนล่วงหน้าถึงความเสี่ยงจากการเกิดโพรงอากาศที่อาจเกิดขึ้นผ่านการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่

ค. จัดทำระบบบันทึกและรายงานอัตโนมัติเพื่อบันทึกการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์การทำงาน เพื่อเป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ข้อบกพร่อง

ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าปั๊มหอยโข่งที่ติดตั้งระบบตรวจสอบและควบคุมที่ทันสมัย ​​ช่วยลดการเกิดโพรงอากาศ (cavitation) ได้มากกว่า 85% เมื่อเทียบกับอุปกรณ์แบบดั้งเดิม และช่วยลดต้นทุนการบำรุงรักษาได้อย่างมาก คุณค่าของระบบเหล่านี้เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในสถานีสูบน้ำที่ไม่มีคนดูแล

3. ขั้นตอนการปฏิบัติงานและการจัดการการบำรุงรักษา

ขั้นตอนการปฏิบัติงานทางวิทยาศาสตร์และการจัดการการบำรุงรักษาเป็นส่วนสำคัญในการป้องกัน ปั๊มหอยโข่ง การเกิดโพรงอากาศ:

ก. การตรวจสอบและการเตรียมการก่อนการเริ่มต้น:

ก. ตรวจสอบว่าวาล์วบนท่อดูดเปิดเต็มที่และตัวกรองไม่ได้อุดตัน

ข. ตรวจสอบการปิดผนึกของตัวเรือนปั๊มและท่อเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีจุดรั่วไหลของอากาศ

c. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าปั๊มได้รับการเติมน้ำยาเต็มที่และมีการระบายอากาศออกจนหมดก่อนการสตาร์ทครั้งแรกหรือหลังจากการปิดเครื่องเป็นเวลานาน

ง. หมุนเพลาปั๊มด้วยมือหลายรอบเพื่อให้แน่ใจว่าหมุนได้อย่างยืดหยุ่นโดยไม่มีแรงต้านทานที่ผิดปกติ

B. ขั้นตอนการเริ่มระบบและปิดระบบที่ถูกต้อง:

ก. เปิดวาล์วดูดก่อน จากนั้นจึงเปิดวาล์วปล่อย โดยหลีกเลี่ยงการสตาร์ทขณะวาล์วปล่อยปิดอยู่

ข. สำหรับปั๊มขนาดใหญ่ ให้เริ่มด้วยการเปิดวาล์วระบายน้ำเล็กน้อย จากนั้นจึงเปิดออกจนสุดเมื่อการทำงานเริ่มคงที่แล้ว

ค. เมื่อหยุดปั๊ม ให้ปิดวาล์วระบายก่อน จากนั้นจึงปิดมอเตอร์ และปิดวาล์วดูดในที่สุด เพื่อป้องกันการไหลย้อนกลับและแรงกระแทกของน้ำ

ง. ระบายของเหลวออกจากตัวเรือนปั๊มทันทีหลังจากปิดเครื่องในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นในฤดูหนาว เพื่อป้องกันการแข็งตัว

ค. การติดตามและการจัดการระหว่างการดำเนินงาน :

ก. จัดทำระบบบันทึกการปฏิบัติงานเพื่อบันทึกพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อัตราการไหล แรงดัน อุณหภูมิ และกระแสไฟฟ้า เป็นประจำ

ข. ดำเนินการระบบตรวจสอบรอบพื้นที่ เพื่อตรวจจับเสียง การสั่นสะเทือน หรือการรั่วไหลที่ผิดปกติได้อย่างทันท่วงที

c. หลีกเลี่ยงการทำงานเป็นเวลานานที่อัตราการไหลต่ำ ติดตั้งท่อบายพาสอัตราการไหลขั้นต่ำหากจำเป็น

ง. สำหรับระบบขนานที่มีปั๊มหลายตัว ให้แน่ใจว่ามีการกระจายโหลดที่เหมาะสมระหว่างปั๊มเพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดหรือการเกิดโพรงอากาศในปั๊มตัวเดียว

D. การบำรุงรักษาและการตรวจสอบตามปกติ:

ก. ทำความสะอาดตัวกรองท่อดูดเป็นประจำเพื่อป้องกันการอุดตัน

ข. ตรวจสอบสภาพของซีลเชิงกลหรือซีลบรรจุภัณฑ์ และเปลี่ยนชิ้นส่วนที่เก่าหรือชำรุดทันที

c. ตรวจสอบอุณหภูมิตลับลูกปืนและสถานะการหล่อลื่นเป็นประจำ เติมหรือเปลี่ยนสารหล่อลื่นตามความจำเป็น

ง. วัดระยะห่างของแหวนซีลเป็นระยะเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในขีดจำกัดที่อนุญาต

e. ตรวจสอบว่าท่อบาลานซ์และรูบาลานซ์สะอาด (ใช้ได้กับปั๊มหลายขั้นตอน)

E. การฝึกอบรมและการจัดการบุคลากร:

ก. จัดให้มีการฝึกอบรมวิชาชีพแก่ผู้ปฏิบัติงานและบุคลากรบำรุงรักษา เพื่อปรับปรุงความสามารถในการระบุและจัดการกับข้อบกพร่อง

ข. กำหนดระบบความรับผิดชอบและแผนฉุกเฉินที่ชัดเจน เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถดำเนินการตอบสนองได้อย่างรวดเร็วในกรณีเกิดสิ่งผิดปกติ

ค. จัดตั้งกลไกการแบ่งปันประสบการณ์เพื่อสรุปและเผยแพร่ประสบการณ์การจัดการข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว

การปฏิบัติพิสูจน์ให้เห็นว่าขั้นตอนการปฏิบัติงานที่ดีและการจัดการการบำรุงรักษาสามารถลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนของปั๊มหอยโข่งได้มากกว่า 70% ซึ่งช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และอายุการใช้งานได้อย่างมีนัยสำคัญ

4. มาตรการตอบสนองสถานการณ์ฉุกเฉิน

แม้จะมีมาตรการป้องกันต่างๆ มากมาย แต่การเกิดโพรงอากาศในปั๊มหอยโข่งก็อาจยังคงเกิดขึ้นได้ภายใต้สถานการณ์พิเศษ ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องมีมาตรการรับมือฉุกเฉินเพื่อลดการสูญเสีย:

A. การระบุและการปิดระบบอย่างรวดเร็ว:

ก. หากตรวจพบสัญญาณของการเกิดโพรงอากาศ เช่น เสียงผิดปกติ การสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น หรือแรงดันการระบายลดลงอย่างกะทันหัน ควรปิดปั๊มทันทีเพื่อทำการตรวจสอบ

ข. สำหรับอุปกรณ์ที่สำคัญ สามารถติดตั้งปุ่มหยุดฉุกเฉินเพื่อหยุดปั๊มทันทีเมื่อตรวจพบสิ่งผิดปกติ

c. ห้ามสตาร์ทปั๊มซ้ำหลายครั้งก่อนที่จะยืนยันและกำจัดสาเหตุของการเกิดโพรงอากาศ เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้เกิดความเสียหายรุนแรงขึ้น

ข. มาตรการระบายความร้อนฉุกเฉิน:

ก. หากพบว่าตัวปั๊มร้อนเกินไปแต่ยังไม่เกิดความเสียหายร้ายแรง สามารถใช้วิธีการระบายความร้อนภายนอกได้ เช่น ห่อตัวปั๊มด้วยผ้าเปียก หรือฉีดน้ำระบายความร้อนเบาๆ (โดยระมัดระวังอย่าให้ส่วนประกอบที่เป็นไฟฟ้า)

ข. ห้ามระบายความร้อนตลับลูกปืนที่ร้อนเกินไปทันทีด้วยน้ำเย็น เพื่อป้องกันความเสียหายจากความเครียดจากความร้อน

C. การฟื้นฟูปริมาณของเหลวให้เป็นปกติ:

ก. ตรวจสอบและขจัดสิ่งอุดตันในท่อทางเข้า

ข. หากระดับของเหลวไม่เพียงพอ ให้เติมน้ำในแหล่งน้ำทันที หรือลดความสูงในการติดตั้งปั๊มลง

ค. ตรวจสอบและซ่อมแซมจุดรั่วซึมของอากาศในระบบท่อ

D. การตรวจสอบพิเศษหลังจากการรีสตาร์ท:

ก. เมื่อรีสตาร์ทปั๊มหลังจากเหตุการณ์โพรงอากาศ ให้ใส่ใจเป็นพิเศษว่าซีลรั่วหรือไม่ อุณหภูมิลูกปืนปกติหรือไม่ และการสั่นสะเทือนอยู่ในขีดจำกัดที่อนุญาตหรือไม่

ข. กลับมาดำเนินการตามปกติอีกครั้งหลังจากยืนยันว่าพารามิเตอร์ทั้งหมดเป็นปกติแล้วเท่านั้น

c. ขอแนะนำให้เพิ่มความถี่ของรอบการตรวจสอบชั่วคราวเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างเสถียร

E. การประเมินความเสียหายและการซ่อมแซม:

ก. ปั๊มที่เกิดโพรงอากาศรุนแรงควรได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดเพื่อประเมินขอบเขตของความเสียหาย

ข. เปลี่ยนชิ้นส่วนที่เสียหายหากจำเป็น เช่น ซีลเชิงกล แหวนซีล และลูกปืน

c. ตรวจสอบใบพัดและตัวเรือนปั๊มเพื่อหาความเสียหายที่เกิดจากการเกิดโพรงอากาศ

การจัดการเหตุฉุกเฉินอย่างทันท่วงทีและมีประสิทธิภาพจะช่วยลดความสูญเสียที่เกิดจากการเกิดโพรงอากาศได้ สถิติแสดงให้เห็นว่ามาตรการฉุกเฉินที่เหมาะสมสามารถลดระยะเวลาการกู้คืนอุปกรณ์ได้มากกว่า 50% ในสถานการณ์ฉุกเฉิน พร้อมทั้งลดความเสี่ยงของความเสียหายที่เกิดตามมา