Wat veroorsaak dat suierratpompas breek?

        Nadat 'n dakvervaardiger jare lank groot interne ratpompe gebruik het om bitumineuse vloed te voorsien, het 'n aantal pompe verskeie asfoute ondervind. Hierdie asfoute was in die verlede skaars en is onder die aandag van die pompverskaffer gebring. Hierdie pompe werk gewoonlik teen 100 liter per minuut (gpm) met afvoerdruk onder 100 pond per vierkante duim (psi). Die stelsel gebruik 'n termiese olieverhittingkring om die bitumineuse vloed by 'n eie hoë temperatuur te handhaaf om die viskositeit van die produk te verminder tot 'n vlak wat voldoende is om gladde vloei te verseker en die opbou van soliede bitumineuse vloed op die mure te verminder.
       Die pompe word aangedryf deur 'n 30 perdekrag (hp), 1750 omwentelings per minuut (rpm) motor en 'n ratkas wat pompspoed tot 100 rpm verminder by 100 gpm produkvloei.
       Hierdie pompe word gebruik om die bitumineuse vloed van die opgaartenks in die distillasieaanleg oor te dra na die finale toediening van die bitumineuse vloed op die produksielyn.
        Dieselfde pompe word al meer as 20 jaar op hierdie terrein gebruik. As 'n reël het hierdie pompe 'n baie langer lewensduur in sulke toestande, en so 'n mislukking is nog nooit in die verlede gesien nie. Die maatskappy het veral twee weergawes van dieselfde grootte pomp vir twee verskillende toepassings gebruik. Een word beskou as 'n sagte pomp vir asfaltvloeitoediening, en die ander word beskou as 'n harde vulpomp vir asfaltvul. Rigiede pompe het geharde staalrotors en -asse om slytasie van skuurmiddels in gevulde asfalt te verminder.
        Toe die pompverskaffer die probleem met die stukkende as opmerk, was die aantal mislukte pompe 6 in ongeveer 12 maande. Daar is altesaam 18 pompe in hierdie toepassing. Oor die afgelope paar jaar was die gemiddelde aantal pomponderbrekings oor dieselfde tydperk een. Sommige pompe het 'n gebreekte as gehad en die as/rotor-verbinding is afgeskeer, terwyl ander die as binne-in die rotor laat draai het en die stelskroef wat veronderstel was om die rotor en as ongeskonde te hou, afgesny is.
        Die skuif-as is op 'n stewige pomp, en die as wat binne-in die rotor draai, is op 'n sagte pomp. Die mislukking is ontleed en die volgende resultate is geïdentifiseer en opgelos soos aangedui.
        Pompverskaffers en -vervaardigers ontleed noukeurig pompe met gebreekte of roterende asse. Die as en stelskroef is aan dimensionele kontrole en metallurgiese ontleding onderwerp. Albei voldoen aan die vervaardiger se vereistes. Nadat die pomp gebrand is om oorblywende verharde pik te verwyder, het abnormale slytasie in die pomp aangedui dat oormatige afvoerdruk die as gedeflekteer het en veroorsaak het dat die rotor in die pompomhulsel aan die suigkant vasval (sien figure 2 en 3).
        Daar is tekens van slytasie aan die suigkant van die omhulsel waar die rotor teen die omhulselwand gedruk word. Die suigkant van die kopplaat toon ook tekens van slytasie en die rotor buig in die kop. Ander tekens van slytasie op busse, tussenrolle en halfmaantjies dui ook op oordruk en daaropvolgende buiging en defleksie van die as. Wanneer die rotor teen die liggaam en kop druk, kan oormatige wringkrag veroorsaak dat die as binne die rotor breek of draai, wat die stelskroef afskeer.
        Volgens die vervaardiger, "Die daaropvolgende oordruk het veroorsaak dat die as gebuig het, wat op sy beurt liggaamsslytasie, kopslytasie en uiteindelik mislukking van die rotor/as-samestelling veroorsaak het." As gevolg van die ontleding is veranderinge aan die ontwerp van die pompe deur die vervaardiger aangebring en 'n ontleding van die prosedures vir die werking van prosesse by die fasiliteit is uitgevoer.
        Die pompvervaardiger beweer 'n maksimum leweringsdruk van 150 psi vir hierdie pomp, deels as gevolg van die grootte van die as en die daaropvolgende lengte tot deursnee (L/D) verhouding van die as. Enige druk bo 150 psi kan veroorsaak dat die skag buig en afbuig, soos gesien in die voorwerp wat breek.
        Die eenheid se standaard bedryfsprosedures vergoed vir 'n maksimum toelaatbare uitlaatdruk van 150 psi, en sorg is gedra om die temperatuur en viskositeit van die bitumineuse vloed te handhaaf sodat die uitlaatdruk nie hierdie limiet oorskry nie. Trouens, aangesien die fasiliteit se instandhoudingspan later inligting oor die proses ingesamel het, het die druk selde 100 psi oorskry.
        Daar moet egter ook oorweeg word of energiebesparende maatreëls kan veroorsaak dat die afvoerdruk die maksimum toelaatbare afvoerdruk van die pomp oorskry. Tydens stilstand van aanleg, soos naweke, word die temperatuur van die bitumineuse vloed wat deur die termiese olieverhittingskring gehandhaaf word, verlaag om energie te bespaar. Na ondersoek is vasgestel dat die aansittyd wat nodig is om die bitumen tot 'n aanvaarbare temperatuur en viskositeit te bring, nie verhoog kan word om te kompenseer vir die kouer naweekafskakeling nie. Dus, na 'n naweek-afskakeling, kan die asfalt te koud en te viskeus wees wanneer dit begin word, met die pompafvoerdruk oor die 150 psi-limiet. Daar was geen temperatuur- en drukrekords tydens hierdie aanskakelings of pompfoute nie, so hierdie aanname is gemaak.
        Met hierdie faktore in gedagte, het die vervaardiger stappe gedoen om die kwessie van pompasdefleksie aan te spreek, terwyl die fasiliteitinstandhoudingspan daarop gefokus het om die standaardbedryfsprosedurekwessie aan te spreek. Elke groep neem aksie om verdere skagfoute uit te skakel.
        Die pompvervaardiger het die pompontwerp gewysig om 'n groter as in te sluit. As deursnee het met 40% toegeneem.
        Hierdie dikker as help om asdefleksie met 66% te verminder, wat voortydige slytasie en die kans op mislukking van die rotor/as-samestelling verminder. Groter skagte verhoog die L/D-asdefleksieverhouding en verhoog die maksimum toelaatbare afvoerdruk tot 200 psi.
        Hierdie ontwerpverandering het later die standaard geword vir pompe van hierdie grootte in alle toekomstige produkte van die vervaardiger. Die as-deursnee aan die dryfkant van die pomp het nie verander nie, so bestaande kragoordragtoerusting soos katrolle en koppelings is steeds van toepassing op die pomp.
        Pompverskaffers plaas prosesmoniteringstoerusting op bitumenvloedpompe om proseskringtemperatuur, afvoerdruk en motorstroom te meet. Die terreininstandhoudingspan het elke twee sekondes elektronies aangeteken en vir drie maande drie keer per dag visuele monitering uitgevoer.
        Die fasiliteitinstandhoudingspan het standaard bedryfsprosedures hersien wat spesifiek verband hou met afskakel- en opstartprosedures vir die bitumenvloeitemperatuurlus. Aanvanklik is die veranderinge aangebring om 'n koue begin-situasie te voorkom.
       Deur pompslytasiepatrone te ontleed om te bepaal of die pomp oordruk was, kon die span fokus op hoekom die hoë druk voorkom en watter stappe gedoen kan word om toekomstige asonderbreking en onnodige stilstand te voorkom.
        Die aanlegbestuurspan het die temperatuur en viskositeit van die produk noukeurig bestudeer onder bedryfstoestande, tydens stilstand en tydens opstart. Hulle het vasgestel dat veranderinge in bedryfsprosedures aangepas kan word om koue begintoestande te voorkom wat die viskositeit van die bitumineuse vloed kan verhoog en hoë drukstuwings kan veroorsaak. Pompvervaardigers stem saam dat groter asse in pompe van hierdie grootte gebruik kan word en dat minder asdefleksie en hoër drukke bereik kan word. Die ontwerp is nou 'n standaardaanbieding vir die vervaardiger.
       Deur die grondoorsaak van die mislukking te ontleed, het 'n span fasiliteitonderhouers, pompvervaardigers en pompverskaffers gewerk om pompfoute as gevolg van asbreuke te verminder.