รายการตรวจสอบของผู้ใช้ปลายทางสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของปั๊มหอยโข่ง
ไม่ว่าปั๊มจะเป็นของใหม่ ใช้แล้วหรือเพิ่งได้รับการแก้ไข หรือเพิ่งได้รับการปรับปรุงใหม่ด้วยภารกิจการบริการที่สำคัญ ผู้ใช้ปลายทางจะระบุการทดสอบการยอมรับประสิทธิภาพไฮดรอลิกเป็นประจำเพื่อรับประกันประสิทธิภาพของปั๊ม การทดสอบประสิทธิภาพอาจซับซ้อนและควรคำนึงถึงตัวแปรจำนวนมาก
การออกแบบลูปทดสอบอาจแตกต่างกันไปทั้งในการออกแบบระบบและการเลือกเครื่องมือวัด ภาพที่ 1 แสดงตัวอย่างหลุมเปิด วงจรทดสอบแนวตั้งที่ใช้ทดสอบปั๊มแนวตั้งความจุสูงขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตาม การออกแบบลูปทดสอบนั้นแตกต่างกันอย่างมากในอุตสาหกรรม
การใช้งานปั๊มสามารถแสดงถึงข้อกำหนดด้านความทนทานที่หลากหลายสำหรับการไหล หัว ประสิทธิภาพ แรงม้าเบรก (BHP) และหัวดูดบวกสุทธิที่ต้องการ (NPSHR) ด้วยเหตุผลเหล่านี้ อุตสาหกรรมเครื่องสูบน้ำจึงนำมาตรฐานการทดสอบมาใช้เพื่อให้รายละเอียดวิธีการทดสอบปั๊มหอยโข่งและกำหนดว่าปั๊มมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพหรือไม่
ภาพที่ 1 ตัวอย่างหลุมเปิด วงจรทดสอบแนวตั้งที่ใช้ทดสอบปั๊มแนวตั้งความจุสูงขนาดใหญ่ (ภาพและกราฟิกได้รับความอนุเคราะห์จาก Rotating Equipment Repair Inc.)
ผู้ใช้ปลายทางต้องมั่นใจว่ามีการระบุมาตรฐานการทดสอบพร้อมกับเกรดที่ยอมรับไว้อย่างเหมาะสมตั้งแต่เริ่มต้นในสัญญาการจัดซื้อตามข้อกำหนดของระบบสูบน้ำเฉพาะ
รายการตรวจสอบต่อไปนี้อ้างอิงจากการทดสอบกับ Hydraulic Institute (HI) 14.6-2016 เป็นหลัก แม้ว่าข้อกำหนดของ American Society of Mechanical Engineers (ASME) และ American Petroleum Institute (API) สามารถใช้ได้กับผลลัพธ์ที่เทียบเท่ากัน
รูปที่ 1 กราฟนี้แสดงกราฟทดสอบที่แก้ไขแล้วสำหรับเครื่องสูบน้ำแบบขั้นตอนเดียวในแนวตั้ง
ผู้ใช้ปลายทางต้องระบุในสัญญาซื้อด้วยหากต้องการให้การทดสอบการยอมรับเป็นพยานหรือไม่เป็นพยาน การทดสอบที่เป็นพยานมักจะมาพร้อมกับต้นทุนที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม แนวทางปฏิบัตินี้ช่วยให้ผู้ซื้อสามารถแสดงตัวในระหว่างการทดสอบและการรวบรวมข้อมูล เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของการทดสอบ สิ่งอำนวยความสะดวกในการทดสอบที่ทันสมัยหลายแห่งเสนอการให้คำพยานทางไกลผ่านเว็บแคมและการแชร์หน้าจอ วิธีนี้ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเดินทางของผู้ซื้อ ในขณะเดียวกันก็บรรลุเป้าหมายของการทดสอบด้วยพยาน
สำหรับการทดสอบในสถานที่จริง รายการตรวจสอบต่อไปนี้จะให้คำแนะนำที่เป็นประโยชน์แก่ผู้ใช้เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการที่ถูกต้องและประสบความสำเร็จ
ก่อนสอบ
เ ตรวจสอบว่ามีการแก้ไขระดับความสูงที่จำเป็นต่อการอ่านหัว เว้นแต่ว่าเกจวัดความดันจะอยู่ที่เส้นศูนย์กลางการดูดและการปล่อยอย่างแม่นยำ จะต้องแก้ไขส่วนหัวเพื่อพิจารณาความแตกต่างระหว่างระดับความสูงของเส้นกึ่งกลางของปั๊มกับระดับความสูงของการวัด
รูปที่ 2 กราฟนี้แสดงกราฟทดสอบดิบสำหรับเครื่องสูบน้ำแบบขั้นตอนเดียวในแนวตั้ง
เ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 10 เส้นของรูเรียบ มีท่อตรงอยู่ก่อน และมีเส้นผ่านศูนย์กลางท่อห้าเส้นอยู่หลังเครื่องมือวัดการไหล สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าโปรไฟล์ความเร็วที่พัฒนาเต็มที่และสม่ำเสมอที่ส่วนการวัดการไหล
เ ตรวจสอบว่าจุดต๊าปแรงดันไม่ใกล้กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางท่อสองเส้นห่างจากหน้าแปลนดูด/ระบาย สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าโปรไฟล์ความเร็วที่พัฒนาเต็มที่และสม่ำเสมอที่ส่วนการวัดแรงดัน
ภาพที่ 2 ทรานสดิวเซอร์ทอร์กที่จับคู่ระหว่างมอเตอร์กับปั๊มโดยตรง
เ ยืนยันว่าวิธีการคำนวณปั๊ม BHP เป็นไปตามความคาดหวัง หากใช้กำลังไฟฟ้าเข้าของมอเตอร์ร่วมกับประสิทธิภาพของแผ่นป้ายชื่อมอเตอร์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่ากำลังดำเนินการทดสอบที่ความเร็วที่กำหนดหรือความเร็วที่ทดสอบของมอเตอร์ด้วยสัญญาณไฟฟ้าบริสุทธิ์ (กำลังไฟฟ้าในสาย) หากมอเตอร์ขับเคลื่อนด้วยไดรฟ์ความถี่ผันแปร (VFD) ประสิทธิภาพของแผ่นป้ายชื่อจะใช้ไม่ได้อีกต่อไป โดยเฉพาะที่ความเร็วต่างกัน วิธีที่แม่นยำที่สุดในการกำหนด BHP คือทรานสดิวเซอร์แรงบิดและเครื่องวัดวามเร็วที่สอบเทียบแล้ว ทรานสดิวเซอร์แรงบิดที่มีจำหน่ายทั่วไปส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อระหว่างมอเตอร์กับปั๊มโดยตรง (ดูรูปที่ 2) ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ข้อมูลที่ปรับเทียบแล้วสำหรับทั้งแรงบิดและรอบต่อนาที (รอบต่อนาที)
เ ตรวจสอบว่ามีการวัดความเร็วในการหมุนอย่างแม่นยำด้วยเครื่องวัดวามเร็วที่ปรับเทียบแล้ว การใช้ความเร็วที่กำหนดของมอเตอร์สำหรับทุกจุดไหลจะส่งผลให้เกิดความคลาดเคลื่อน สลิปมอเตอร์เปลี่ยนตามสภาพการโหลดที่เปลี่ยนไป โดยเคลื่อนไปตามเส้นโค้ง BHP/แรงบิดตั้งแต่การปิดปั๊มไปจนถึงการหนีศูนย์
เ ตรวจสอบว่าน้ำที่ใช้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความสะอาดและคลอไรด์โดยเฉพาะสำหรับปั๊มที่สร้างจากสเตนเลสสตีลออสเทนนิติกเพื่อบรรเทาปัญหาการแตกร้าวจากความเค้นและการกัดกร่อน
ควรทำสิ่งนี้ให้ดีล่วงหน้าก่อนวันทดสอบ ก่อนที่ปั๊มจะเติมน้ำ
เ อภิปรายจำนวนและจุดไหลที่จะทดสอบมาตรฐานส่วนใหญ่ระบุจุดทดสอบขั้นต่ำห้าจุด อย่างไรก็ตาม ผู้ซื้ออาจเลือกที่จะทดสอบคะแนนมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเพื่อกำหนดเส้นโค้งประสิทธิภาพให้ดีขึ้น มาตรฐานส่วนใหญ่ยังระบุจุดทดสอบที่จำเป็นสองจุด จุดทดสอบหนึ่งจุดต้องใช้ภายใน -5 และ 0 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่จุดอื่นต้องใช้ภายใน 0 และ +5 เปอร์เซ็นต์ของอัตราการไหลที่รับประกัน จุดทดสอบที่เหลืออาจกระจายเท่าๆ กันตลอดช่วงการทำงาน หรือที่อัตราการไหลเฉพาะตามคำขอของผู้ซื้อ (การปิด การไหลขั้นต่ำ การเบี่ยงเบนหนีศูนย์ ฯลฯ)
เ ขอการบรรยายสรุปด้านความปลอดภัยเพื่อหารือเกี่ยวกับอันตรายที่อาจเกิดขึ้นทั้งหมดก่อนเริ่มการทดสอบ การทดสอบการยอมรับสมรรถนะของไฮดรอลิกดำเนินการกับระบบท่อชั่วคราว การรองรับโครงสร้างแบบกำหนดเองที่เคลื่อนย้ายได้ และในที่ที่มีไฟฟ้าแรงสูง/กระแสสูง ทุกฝ่ายควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าการทดสอบดำเนินการได้อย่างปลอดภัย
ระหว่างการทดสอบ
เ หลังจากสตาร์ทเครื่องแล้ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการระบายอากาศหรือไล่อากาศออกทั้งหมด ช่องระบายอากาศหรือฟองอากาศอาจทำให้เกิดความคลาดเคลื่อนในการวัดค่าได้อย่างมีนัยสำคัญ
ภาพที่ 3 การจัดเรียงพื้นฐานของท่อร่วมในสายทดสอบสองสายที่แยกจากกัน
เ สำหรับการทดสอบระดับ 1 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเกจวัดแรงดันกำลังอ่านค่าจากท่อร่วมที่ประกอบด้วยตัวต๊าปแรงดันสี่ตัว ภาพที่ 3 แสดงการจัดเรียงพื้นฐานของท่อร่วมในสายทดสอบสองสายที่แยกจากกันที่วงจรทดสอบในซัสเซ็กซ์ รัฐวิสคอนซิน ก่อนทำการทดสอบจุดใดๆ จะต้องตรวจสอบการไหลว่าไม่มีการหมุนวนหรือไม่สมมาตรที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำของการวัด ขั้นตอนในการตรวจสอบนี้เป็นเรื่องง่าย หลังจากสตาร์ทเครื่องแล้ว ให้กระแสคงที่ที่จุดรับประกัน จากนั้นควรแยกการต๊าปแรงดันทั้งสี่ครั้ง ทีละครั้ง และบันทึกการอ่านค่าความดัน หากค่าใดค่าหนึ่งแปรผันมากกว่า 0.5 เปอร์เซ็นต์ของค่าเฉลี่ยเลขคณิตของการวัด หรือมากกว่า 1 เท่าของอัตราเร็วที่ส่วนการวัดนั้น แสดงว่ามีการระบุการหมุนวนหรือความไม่สมมาตร ต้องแก้ไขการหมุนวนหรือไม่สมมาตรก่อนจึงจะสามารถทำการทดสอบได้
เ สำหรับการทดสอบเครื่องสูบน้ำแนวตั้งในหลุมเปิด ให้ตรวจสอบว่าไม่มีกระแสน้ำวนอยู่ที่ผิวน้ำที่ยื่นลงไปในทางเข้าของปั๊ม กระแสน้ำวนดังกล่าวสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของปั๊มได้อย่างมาก
เ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าหลังจากการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าการไหลแต่ละครั้ง แอมพลิจูดของความผันผวนสำหรับพารามิเตอร์ที่วัดได้แต่ละรายการเป็นที่ยอมรับได้ภายในขอบเขตของมาตรฐานที่กำลังทดสอบ ต้องเป็นไปตามเกณฑ์นี้เป็นเวลาอย่างน้อย 10 วินาที อย่างไรก็ตาม ห้องปฏิบัติการทดสอบหลายแห่งจะใช้ค่าที่อนุรักษ์นิยมมากกว่าประมาณสองนาทีในแต่ละจุดโฟลว์ก่อนที่จะทำการจุดข้อมูล
หลังการทดสอบ
เ ตรวจสอบจุดข้อมูลที่คำนวณได้ทั้งหมด รวมถึง Total Dynamic Head (TDH), BHP, ประสิทธิภาพเครื่องสูบน้ำ และ NPSHR โดยใช้ข้อมูลเครื่องมือดิบและสมการที่เผยแพร่จากมาตรฐานการทดสอบหรือข้อความทางวิศวกรรมอื่นๆ ที่เชื่อถือได้ ข้อมูลที่แก้ไขสำหรับความเร็วที่กำหนดและความถ่วงจำเพาะ (SG) ควรได้รับการตรวจสอบอีกครั้ง การแก้ไขสามารถทำได้โดยใช้กฎความสัมพันธ์และอัตราส่วนของการทดสอบ SG ต่อ SG ภาคสนาม การแก้ไขเหล่านี้มีความสำคัญและไม่ควรมองข้าม รูปที่ 1 และ 2 แสดงกราฟทดสอบแบบดิบและแก้ไขแล้วสำหรับเครื่องสูบน้ำแบบขั้นตอนเดียวในแนวตั้ง (ดูหน้า 68) สังเกตความแตกต่างระหว่างกัน โดยเฉพาะในด้านประสิทธิภาพการสูบน้ำ เตรียมสเปรดชีต Excel ก่อนการเดินทางของคุณ เพื่อให้คุณสามารถตรวจสอบข้อมูลที่คำนวณได้อย่างรวดเร็วหลังการทดสอบ
เ ตรวจสอบใบรับรองการสอบเทียบของเครื่องมือแต่ละชิ้น ซึ่งควรรวมอยู่ในรายงานการทดสอบขั้นสุดท้ายที่ผ่านการรับรอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีเครื่องมือใดอยู่นอกช่วงการสอบเทียบ และได้รับการสอบเทียบกับสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ของกระทรวงพาณิชย์สหรัฐฯ หรือมาตรฐานใดก็ตามที่การประกันคุณภาพของคุณเห็นว่าจำเป็น นอกจากนี้ ให้ตรวจสอบว่าความแม่นยำที่ระบุของเครื่องมือแต่ละรายการนั้นน้อยกว่าค่าความไม่แน่นอนของอุปกรณ์สูงสุดที่อนุญาตซึ่งระบุไว้ในมาตรฐานการทดสอบ
. ยืนยันว่าเส้นโค้งประสิทธิภาพที่แก้ไขแล้วตรงตามข้อกำหนดของสัญญาซื้อ โดยพิจารณาจากค่าความคลาดเคลื่อนในมาตรฐานการทดสอบ ขอแนะนำให้ทำการตัดสินใจนี้ก่อนที่จะถอดปั๊มออกจากแท่นทดสอบ ในกรณีที่จำเป็นต้องทำการทดสอบซ้ำ
แม้ว่ารายการตรวจสอบนี้ควรเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับผู้ใช้ปลายทางที่ต้องระบุและเป็นพยานในการทดสอบประสิทธิภาพ แต่ความรับผิดชอบในการดำเนินการทดสอบที่ถูกต้องนั้นขึ้นอยู่กับห้องปฏิบัติการทดสอบ ถึงกระนั้น ความเข้าใจคร่าวๆ เกี่ยวกับการทดสอบประสิทธิภาพและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องยังช่วยให้ผู้ใช้ปลายทางมั่นใจในประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในขณะที่ให้คุณค่ากับกระบวนการจัดซื้อ/ตกแต่งใหม่