ตลับลูกปืน คัปปลิ้ง และซีลชำรุดอย่างไร—และวิธีแก้ไข
การสั่นสะเทือนมากเกินไป ส่งเสียงดัง ให้ความร้อนสูงกว่าปกติ การอ่านค่าแรงดันจากเส้นโค้งและของเหลวในกระบวนการรั่ว ล้วนเป็นสัญญาณบ่งชี้ว่าปั๊มขัดข้องกำลังใกล้เข้ามา เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายที่มากขึ้นกับปั๊ม API610 และอุปกรณ์ปลายน้ำ ตลอดจนเวลาหยุดทำงานของการซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูง จำเป็นต้องค้นหาสาเหตุที่แท้จริงของปัญหาปั๊มและกู้คืนให้มีประสิทธิภาพสูงสุดอย่างรวดเร็ว
ตลับลูกปืน คัปปลิ้ง และซีลเป็นส่วนประกอบปั๊มทั่วไปที่เกิดการขัดข้อง ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าการมองข้ามรายการเหล่านี้จะไม่เพียงแต่ต้องเสียค่าบำรุงรักษาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทรัพยากรและเวลาหยุดทำงานที่จะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานด้วย ต่อไปนี้คือวิธีระบุความล้มเหลวของชิ้นส่วนเหล่านั้น ตรวจหาสาเหตุที่แท้จริง และป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นอีก
1. ตลับลูกปืน: มันล้มเหลวอย่างไร
ธงสีแดงจำนวนมากอาจเป็นตัวบ่งชี้ถึงปัญหาในการผลิตเบียร์: การอ่านค่าการสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้น เสียงดังกว่าการทำงานปกติ และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นรอบๆ ตัวเรือนแบริ่งล้วนเป็นคำเตือนทั่วไป ให้ความสนใจกับสัญญาณเล็กน้อยเหล่านี้ อย่าเพิกเฉยแม้เพียงเล็กน้อยแสนยานุภาพ เมื่อได้ยินเสียงแหลม ตลับลูกปืนมักจะถูกยิงและปั๊มกำลังจะล็อค
แม้ว่าตลับลูกปืนจะได้รับการหล่อลื่นที่โรงงานโดยทั่วไป แต่จะต้องมีตารางการหล่อลื่นเป็นรายบุคคล ขึ้นอยู่กับการใช้งานของปั๊มและตารางการทำงาน (ข้อยกเว้นประการหนึ่งคือตลับลูกปืนที่ปิดสนิท) การไม่หล่อลื่นตลับลูกปืนอย่างเหมาะสมอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลวในช่วงต้น
ภัยคุกคามเพิ่มเติมต่อการทำงานของตลับลูกปืนที่เหมาะสมคือการปนเปื้อนสารหล่อลื่น กรวดและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ สามารถสร้างความเสียหายให้กับพื้นผิวของตลับลูกปืน ทำให้การทำงานไม่สอดคล้องกันและทำให้อายุการใช้งานของตลับลูกปืนสั้นลง ภัยคุกคามที่น้อยกว่าต่อตลับลูกปืนคือการวางแนวและการสั่นสะท้าน ซึ่งอาจทำให้เกิดการหลุดร่อนและความเสียหายต่อพื้นผิวตลับลูกปืนเมื่อเวลาผ่านไป
วิธีป้องกันความล้มเหลว
กำหนดตารางการหล่อลื่นปกติและการหล่อลื่นเอกสารในบันทึกการบำรุงรักษา หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการหล่อลื่นทั่วไปที่ระบุไว้ด้านล่าง
ความผิดพลาดอันดับหนึ่งในการหล่อลื่นในภาคสนามคือการเติมจาระบีในขณะที่ปั๊มกำลังทำงาน หากปั๊มอัดจารบีขณะวิ่ง จาระบีจะไม่ไปถึงองค์ประกอบการกลิ้งและตลับลูกปืนจะแห้ง ปิดปั๊มทุกครั้งก่อนเติมจาระบีลงในตลับลูกปืน
ห้ามผสมประเภทจาระบี สารเพิ่มความข้นของไขมันที่แตกต่างกันอาจเข้ากันไม่ได้และทำให้เกิดการอดอาหารหรือแข็งตัว
อย่าใส่ตลับลูกปืนมากเกินไป การหล่อลื่นมากเกินไปอาจสร้างความเสียหายได้พอๆ กับการหล่อลื่นน้อยเกินไป การใส่จารบีมากเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสะสมและความล้มเหลวของแบริ่งก่อนเวลาอันควร (โปรดทราบว่าตลับลูกปืนที่ปิดสนิทไม่ต้องการจาระบีเพิ่มเติม หากใส่จาระบีลงในตลับลูกปืนแบบปิดผนึก อาจทำให้ซีลหลุดออกจากตำแหน่งได้)
ตรวจสอบน้ำมันหล่อลื่นเป็นระยะ หากดูเหมือนว่าจะมีการปนเปื้อน ให้วิเคราะห์เพื่อพิจารณาว่าสารปนเปื้อนชนิดใดที่แทรกซึมเข้าไปในตัวเรือนแบริ่ง เมื่อกำหนดประเภทของการปนเปื้อนแล้ว ให้ดำเนินการแก้ไขเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดขึ้นอีก
การออกแบบระบบที่ดีและการติดตั้งที่มั่นคงควรป้องกันการสั่นสะเทือนที่มากเกินไปซึ่งอาจทำให้ตลับลูกปืนหลุดร่อนหรือเป็นรูพรุนได้ ควรติดตั้งปั๊มอย่างแน่นหนาบนฐานระดับ โดยใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อรองรับท่อไอดีเพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดใดๆ บนปั๊ม ที่แขวนท่อที่ติดตั้งบนท่อระบายควรรองรับน้ำหนักได้ทั้งหมด ไม่ใช่ตัวปั๊มหรือตัวเรือน ดูรูปภาพที่ 1 สำหรับการติดตั้งและการสนับสนุนที่เหมาะสม ตรวจสอบอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอเพื่อดูการเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนและอุณหภูมิเพื่อระบุสภาวะที่เปลี่ยนแปลง
2. ข้อต่อ: มันล้มเหลวอย่างไร
ข้อต่อล้มเหลวเมื่อเพลาปั๊มและเพลามอเตอร์ไม่อยู่ในแนวเดียวกัน พวกเขาอาจไม่อยู่ในแนวเดียวกันตั้งแต่เริ่มต้นเนื่องจากการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมหรือกลายเป็นอย่างนั้นเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากการสั่นสะเทือนของระบบ วิธีหนึ่งในการระบุการคัปปลิ้งที่บกพร่องด้วยสายตาคือการมองหาเศษสีดำใต้บริเวณคัปปลิ้งของปั๊มหอยโข่ง นี่มาจากเม็ดมีดคัปปลิ้งที่วางอยู่ระหว่างหน้าแปลนคัปปลิ้ง บนข้อต่อที่ไม่ตรงแนว ใบหน้าของครีบที่ถูเข้าด้วยกันจะบดเม็ดมีดเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้เกิดกองขี้กบ
ตัวบ่งชี้ที่สำคัญอื่นๆ ของข้อต่อที่ไม่ตรงแนวคือการสั่นสะเทือน ควรตรวจสอบการสั่นสะเทือนที่สูงกว่าปกติระหว่างการทำงานปกติของปั๊ม
วิธีป้องกันความล้มเหลว
ควรตรวจสอบการจัดตำแหน่งคัปปลิ้งเมื่อใดก็ตามที่สงสัยว่ามีปัญหา—เนื่องจากการโกนหรือการสั่นสะเทือนดังกล่าว—รวมถึงส่วนหนึ่งของกำหนดการบำรุงรักษาตามปกติ ทุกครั้งที่มีการซ่อมแซมปั๊ม ควรตรวจสอบการตั้งศูนย์ที่เหมาะสมทั้งก่อนเริ่มการทำงานและหลังจากที่ปั๊มอยู่ที่อุณหภูมิในการทำงาน (เรียกว่า “การจัดตำแหน่งแบบร้อน”)
ควรตรวจสอบการจัดตำแหน่งคัปปลิ้งแบบขนานก่อนโดยการวางแนวตรงไว้บนหน้าแปลนคัปปลิ้งทั้งสอง และวัดค่าออฟเซ็ตสูงสุดที่จุดต่างๆ รอบขอบของคัปปลิ้ง ถ้าค่าออฟเซ็ตสูงสุดเกินค่าที่กำหนดโดยผู้ผลิตคัปปลิ้ง ควรปรับคัปปลิ้งใหม่
เมื่อพอใจกับการจัดตำแหน่งขนานแล้ว ควรตรวจสอบการจัดตำแหน่งเชิงมุมของคัปปลิ้งด้วยไมโครมิเตอร์หรือคาลิปเปอร์ วัดจากด้านนอกของหน้าแปลนด้านหนึ่งไปยังด้านนอกของอีกด้านหนึ่งตามช่วงรอบขอบของข้อต่อ หากความแตกต่างระหว่างค่าสูงสุดและค่าต่ำสุดเกินพิกัดความเผื่อที่ระบุโดยผู้ผลิตคัปปลิ้ง ควรปรับคัปปลิ้งใหม่ หากจำเป็นต้องแก้ไข ควรตรวจสอบการจัดแนวขนานอีกครั้ง ดูรูปภาพที่ 2 สำหรับเทคนิคการจัดตำแหน่งข้อต่อที่เหมาะสม
3. ซีลเครื่องกล: มันล้มเหลวอย่างไร
ความล้มเหลวของซีลทางกลมักจะสังเกตเห็นได้ง่าย—ของเหลวที่หยดช้าหรือบางครั้งคงที่ของของไหลในกระบวนการที่กำเนิดจากต่อมซีลถือเป็นของแถมที่ตายแล้ว ซีลแสดงถึงความล้มเหลวของอุปกรณ์ที่หมุนได้ส่วนใหญ่ในช่วงอายุของอุปกรณ์ แต่มักไม่ค่อยเป็นต้นเหตุของความล้มเหลว
การเลือกวัสดุซีลที่ไม่ถูกต้องสำหรับกระบวนการถือเป็นข้อผิดพลาดทั่วไป การเลือกที่ไม่ดีอาจทำให้โอริงของซีลบวมหรือแตกหรือสึกกร่อนที่ใบหน้าของซีล ในขณะที่คนส่วนใหญ่รู้จักการเลือกซีลตามของเหลวในกระบวนการ—เช่น ซีลที่แข็งแกร่งกว่านั้นจำเป็นสำหรับของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน—หลายคนไม่คำนึงถึงสภาพการทำงาน โดยปกติของเหลวเช่นน้ำจะถือว่าเฉื่อย อย่างไรก็ตาม ให้เพิ่มอุณหภูมิที่สูงเกินไปและอาจเกิดการกะพริบและเกิดความเสียหายที่หน้าซีล
การพิจารณาอุณหภูมิอีกประการหนึ่งที่อาจส่งผลต่อซีล แม้ว่าจะเลือกวัสดุซีลอย่างเหมาะสมแล้วก็ตาม ยังต้องเกี่ยวข้องกับสภาพการทำงานด้วย การใช้ปั๊มที่หยุดทำงานจากอุณหภูมิแวดล้อมไปจนถึงการทำงานที่อุณหภูมิสูงมากหรือของเหลวที่มีความเย็นสูงในทันทีอาจทำให้ซีลช็อกจากความร้อนและทำให้เกิดการแตกร้าวได้
ปั๊มที่เคลื่อนย้ายของเหลวที่มีความหนืดมากขึ้น เช่น สี สามารถเห็นการสะสมตัวตามใบหน้าและขอบของซีล เมื่อเวลาผ่านไป อาจทำให้ซีลติดแน่นและทำให้เกิดความล้มเหลวได้ ดูตัวอย่างภาพที่ 3 ของซีลที่ล้มเหลวเนื่องจากการสะสมของสี
นอกเหนือจากการเลือกซีลเฉพาะและปัญหาในการใช้งานแล้ว สาเหตุหลักของความล้มเหลวของซีลคือการวิ่งของซีลที่แห้ง ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนช็อกหรือทำให้อีลาสโตเมอร์ของซีลไหม้ได้ ปัญหาทางระบบจำนวนหนึ่งอาจส่งผลให้การทำงานแห้ง ของเหลวจากแหล่งกำเนิดในระดับต่ำ การอุดตันที่ด้านดูดของปั๊ม หรือการทำงานโดยมีการคายประจุแบบปิด (หัวทางตาย) ล้วนเป็นสาเหตุให้อุณหภูมิพุ่งสูงขึ้นและทำให้ซีลเสียหายได้
วิธีป้องกันความล้มเหลว
ขั้นตอนแรกในการหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของซีลเชิงกลคือการเลือกซีลที่เหมาะสมสำหรับทั้งของไหลในกระบวนการและสภาพการทำงาน ตรวจสอบแอปพลิเคชันโดยละเอียดกับวิศวกรฝ่ายขายแอปพลิเคชัน แทนที่จะตั้งค่าเริ่มต้นเป็นการเลือกตามประเภทของของเหลว
หากเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิที่สูงเกินไป ให้พิจารณาการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการเริ่มต้นเพื่อหลีกเลี่ยงการช็อกจากความร้อนที่ซีล ค่อยๆ ใส่ของไหลในกระบวนการเข้าไปในปั๊มเพื่อให้ส่วนประกอบทั้งหมดมีอุณหภูมิเต็มที่ช้าลง การเพิ่มองค์ประกอบความร้อนหรือความเย็นภายนอกเป็นอีกวิธีหนึ่งที่เป็นไปได้
สำหรับการใช้งานที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการสะสมตัวบนซีล สามารถเพิ่มระบบล้างซีลภายนอกเพื่อป้องกันไม่ให้อนุภาคเหล่านั้นเกาะติดกับซีล หากมีระบบฟลัชภายนอกอยู่บนปั๊ม ควรบำรุงรักษาระบบดังกล่าวให้ทำงานได้ดีและตรวจสอบว่ามีการสะสมของซีลและความล้มเหลวเกิดขึ้นหรือไม่
เมื่อเลือกวัสดุซีลที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานแล้ว ควรเลื่อนโฟกัสไปที่ด้านดูดของอุปกรณ์เพื่อป้องกันการทำงานแบบแห้ง หากของไหลที่แหล่งจ่ายต่ำเป็นประจำ ควรติดตั้งสวิตช์ควบคุมระดับเพื่อป้องกันระดับการจ่ายน้ำต่ำ หากสังเกตการไหลออกหรือแรงดันตก นั่นเป็นสัญญาณบ่งชี้ว่าควรตรวจสอบการอุดตันของไอดี ยกเว้นช่วงเวลาสั้นๆ สำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของเครื่องสูบน้ำ ไม่ควรเรียกใช้เครื่องสูบน้ำโดยปิดการคายประจุแบบปิด—ขั้นตอนที่ป้ายและเฝ้าระวังสามารถป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้นได้
วิธีแก้ไขปัญหาการซีลคือการปรับกระบวนการใหม่ด้วยปั๊มแบบไม่มีซีล การออกแบบคอลัมน์ปิดแนวตั้งเหล่านี้ช่วยลดการรั่วซึมทั่วบุชปีกผีเสื้อ รวบรวมการรั่วไหลโดยไม่ได้ตั้งใจภายในคอลัมน์ปั๊มและปล่อยกลับไปยังถังดูดหรือถังจ่าย ปั๊มไร้ซีลแนวตั้งเหมาะกับการใช้งานที่ท้าทายหลากหลายรูปแบบ แม้กระทั่งปั๊มที่มีของแข็งสูงหรือของเหลวที่มีอุณหภูมิสูง การติดตั้งเครื่องสูบน้ำแนวนอนใหม่ด้วยเครื่องสูบน้ำแนวตั้งแบบปิดล้อมสามารถทำได้โดยมีการเปลี่ยนแปลงท่อเพียงเล็กน้อยและการเพิ่มส่วนรองรับสำหรับการกำหนดค่าการติดตั้งภายนอก
เอกสาร
ภูมิปัญญาดั้งเดิมยืนยันว่าผู้ที่ไม่ได้เรียนรู้จากประวัติศาสตร์จะต้องทำซ้ำ - สิ่งนี้เป็นจริงเมื่อพูดถึงการบำรุงรักษาและซ่อมแซมปั๊ม การบันทึกการซ่อมแซมสามารถช่วยระบุปั๊มที่มีปัญหาในอนาคต และช่วยในการวินิจฉัยความล้มเหลวของปั๊มในอนาคต ขั้นตอนสุดท้ายที่สำคัญนี้มักถูกมองข้ามเมื่อปั๊มเริ่มทำงานอีกครั้ง
มีองค์ประกอบสำคัญหลายประการที่ควรทราบ ยิ่งมีการจัดทำเอกสารรายละเอียดมากเท่าใด การระบุปัจจัยนอกรีตเหล่านั้นก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น สำหรับผู้เริ่มต้น บันทึกการบำรุงรักษาควรมีสภาพการทำงานที่ผิดปกติในช่วงเวลาของปัญหาการซ่อม (เช่น ช่วงเวลาของการหยุดทำงานในช่วงวันหยุด อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ เป็นต้น) สังเกตตำแหน่งของปั๊มในกระบวนการและเหตุผลที่ระบุปั๊มเพื่อการซ่อมแซม (การหยุดทำงาน ประสิทธิภาพ การรั่วไหล เสียง แอมป์ ฯลฯ)
บันทึกการซ่อมแซมควรรวมถึงการวินิจฉัยและขั้นตอนในการซ่อมแซมปั๊ม เมื่อตรวจพบว่าเป็นปั๊มที่มีปัญหา สามารถตั้งค่าสถานะเพื่อตรวจสอบขั้นตอนการติดตั้ง ท่อ การทำงาน และการซ่อมแซมอย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น การตรวจสอบอย่างใกล้ชิดนี้ควรส่งผลให้เกิดการระบุสาเหตุของความล้มเหลว
การใช้ข้อมูลในอดีตเพื่อขจัดปัญหาที่เกิดซ้ำจะช่วยยืดอายุปั๊มและป้องกันไม่ให้กระบวนการหยุดทำงาน
โดย จิม เคลย์ตัน
https://www.pumpsandsystems.com/