چک لیست کاربر نهایی برای آزمایش عملکرد پمپ گریز از مرکز
خواه یک پمپ جدید، استفاده شده و اخیراً اصلاح شده باشد یا به تازگی با یک ماموریت خدماتی حیاتی بازسازی شده باشد، کاربران نهایی به طور معمول تست های پذیرش عملکرد هیدرولیک را برای تضمین عملکرد پمپ مشخص می کنند. تست عملکرد می تواند پیچیده باشد و باید متغیرهای زیادی را در نظر بگیرد.
طرح های حلقه تست می تواند هم در طراحی سیستم و هم در انتخاب ابزار دقیق متفاوت باشد. تصویر 1 نمونه ای از یک حلقه آزمایش عمودی روباز را نشان می دهد که برای آزمایش پمپ های عمودی بزرگ و با ظرفیت بالا استفاده می شود. با این حال، طرح های حلقه آزمایشی در صنعت بسیار متفاوت است.
کاربردهای پمپ می تواند طیف وسیعی از الزامات تحمل برای جریان، هد، راندمان، اسب بخار ترمز (BHP) و سر مکش مثبت خالص مورد نیاز (NPSHR) را نشان دهد. به این دلایل، صنعت پمپ استانداردهای آزمایشی را اتخاذ کرد که برای جزئیات روش‌شناسی آزمایش پمپ‌های گریز از مرکز و تعیین اینکه آیا یک پمپ مشخصات عملکرد را برآورده کرده است یا خیر، استفاده می‌شود.
تصویر 1. نمونه ای از یک حلقه آزمایشی عمودی باز که برای آزمایش پمپ های عمودی بزرگ و با ظرفیت بالا استفاده می شود. (تصاویر و گرافیک توسط شرکت Rotating Equipment Repair Inc.)
کاربر نهایی باید اطمینان حاصل کند که استاندارد تست، همراه با درجه پذیرش، از ابتدا به درستی در قرارداد خرید، بر اساس الزامات خاص سیستم پمپاژ مشخص شده است.
چک لیست زیر اساساً بر اساس آزمایش مؤسسه هیدرولیک (HI) 14.6-2016 است، اگرچه مشخصات انجمن مهندسین مکانیک آمریکا (ASME) و مؤسسه نفت آمریکا (API) را می توان با نتایج مشابه استفاده کرد.
شکل 1. این نمودار منحنی های تست تصحیح شده برای پمپ تک مرحله ای عمودی را نشان می دهد.
کاربران نهایی نیز باید در قرارداد خرید مشخص کنند که آیا مایلند آزمون پذیرش شاهد یا غیر شاهد باشند. آزمایش شاهد معمولاً با افزایش هزینه همراه است. با این حال، این روش به خریدار اجازه می دهد تا در طول آزمایش و جمع آوری داده ها حضور داشته باشد و از یکپارچگی آزمون اطمینان حاصل کند. بسیاری از امکانات تست مدرن، شاهد از راه دور از طریق وب کم و اشتراک گذاری صفحه نمایش را ارائه می دهند. این امر هزینه های سفر را برای خریدار حذف می کند و در عین حال به هدف آزمایش شاهد دست می یابد.
برای آزمایش‌های شاهد در محل، چک لیست زیر راهنمای مفیدی را برای اطمینان از یک فرآیند دقیق و موفقیت‌آمیز به کاربر نهایی ارائه می‌دهد.
قبل از آزمون
❑ بررسی کنید که اصلاحات لازم در ارتفاع در خوانش های سر انجام شود. مگر اینکه گیج های فشار دقیقاً در خطوط مرکزی مکش و تخلیه قرار گرفته باشند، برای محاسبه اختلاف ارتفاع خط مرکزی پمپ و ارتفاع اندازه گیری باید اصلاح هد انجام شود.
شکل 2. این نمودار منحنی های آزمایش خام را برای یک پمپ تک مرحله ای عمودی نشان می دهد.
❑ اطمینان حاصل کنید که 10 قطر لوله با سوراخ صاف، لوله مستقیم قبل و پنج قطر لوله بعد از ابزار اندازه گیری جریان وجود دارد. این یک پروفیل سرعت کاملا توسعه یافته و یکنواخت را در بخش اندازه گیری جریان تضمین می کند.
❑ بررسی کنید که لوله‌های فشاری نزدیک‌تر از دو قطر لوله از فلنج‌های مکش/تخلیه فاصله نداشته باشند. این یک پروفیل سرعت کاملا توسعه یافته و یکنواخت را در بخش اندازه گیری فشار تضمین می کند.
تصویر 2. مبدل گشتاور که مستقیماً بین موتور و پمپ جفت می شود.
❑ تأیید کنید که روش برای محاسبه پمپ BHP انتظارات را برآورده می کند. اگر از توان ورودی موتور در ارتباط با راندمان پلاک موتور استفاده می شود، مطمئن شوید که آزمایش در سرعت نامی یا آزمایش شده موتور با سیگنال الکتریکی خالص (قدرت خط) انجام می شود. اگر موتور با یک درایو فرکانس متغیر (VFD) تغذیه شود، راندمان پلاک دیگر معتبر نیست، به خصوص در سرعت های مختلف. دقیق ترین روش برای تعیین BHP یک مبدل گشتاور کالیبره شده و سرعت سنج است. بیشتر مبدل های گشتاور موجود در بازار به طور مستقیم بین موتور و پمپ جفت می شوند (تصویر 2 را ببینید). آنها به گونه ای طراحی شده اند که داده های کالیبره شده را برای گشتاور و دور در دقیقه (rpm) ارائه دهند.
❑ بررسی کنید که سرعت چرخش به طور دقیق با سرعت سنج کالیبره شده اندازه گیری می شود. استفاده از سرعت نامی موتور برای هر نقطه جریان منجر به عدم دقت می شود. لغزش موتور با تغییر شرایط بارگذاری تغییر می کند و در امتداد منحنی BHP/گشتاور از خاموش شدن پمپ تا پایان کار حرکت می کند.
❑ بررسی کنید که آب مورد استفاده نیازهای تمیزی و کلرید را به طور خاص برای پمپ های ساخته شده از فولاد زنگ نزن آستنیتی برآورده می کند تا نگرانی های ترک خوردگی ناشی از تنش را کاهش دهد.
عاقلانه است که این کار را قبل از تاریخ آزمایش، قبل از پر شدن پمپ از آب انجام دهید.
❑ بحث کنید که چه تعداد و کدام نقاط جریان باید آزمایش شوند.اکثر استانداردها حداقل پنج نقطه آزمون را مشخص می کنند. با این حال، خریدار ممکن است برای تعریف بهتر منحنی عملکرد، امتیازهای بیشتری را آزمایش کند. اغلب استانداردها دو نقطه آزمون مورد نیاز را نیز مشخص می کنند. یک نقطه آزمایش باید در 5- و 0 درصد گرفته شود، در حالی که دیگری باید در 0 و +5 درصد نرخ جریان تضمینی گرفته شود. نقاط تست باقیمانده ممکن است به طور یکنواخت در محدوده عملیاتی یا در نرخ های جریان خاص به درخواست خریدار (خاموش، حداقل جریان، تخلیه و غیره) پخش شوند.
❑ قبل از شروع آزمایش، یک جلسه توجیهی ایمنی برای بحث در مورد تمام خطرات احتمالی درخواست کنید. آزمایش‌های پذیرش عملکرد هیدرولیک با سیستم‌های لوله‌کشی موقت، تکیه‌گاه‌های ساختاری متحرک سفارشی و در حضور برق با ولتاژ/جریان بالا انجام می‌شود. همه طرف ها باید احتیاط کنند تا اطمینان حاصل شود که آزمایش به طور ایمن انجام می شود.
در طول آزمون
❑ پس از راه‌اندازی، مطمئن شوید که خطوط گیج تهویه شده یا از تمام هوا پاک شده است. حباب ها یا حباب های هوا می توانند باعث عدم دقت اندازه گیری شوند.
تصویر 3. آرایش اولیه منیفولد حلقه بر روی دو خط آزمایشی مجزا.
❑ برای آزمایش درجه 1، اطمینان حاصل کنید که گیج‌های فشار از یک منیفولد حلقوی متشکل از چهار ضربه فشار می‌گیرند. تصویر 3 آرایش اولیه یک منیفولد حلقه را بر روی دو خط آزمایش جداگانه در یک حلقه آزمایشی در ساسکس، ویسکانسین نشان می‌دهد. قبل از گرفتن هر نقطه آزمایش، جریان باید بدون چرخش یا عدم تقارن که می تواند بر دقت اندازه گیری تأثیر بگذارد، تأیید شود. روش تأیید این امر ساده است. پس از راه اندازی، به جریان پایدار در نقطه تضمین دست یابید. پس از آن، هر یک از چهار ضربه فشار باید یکی یکی جدا شده و میزان فشار آن ثبت شود. اگر یکی از قرائت‌ها بیش از 0.5 درصد از میانگین حسابی اندازه‌گیری‌ها یا بیش از 1 برابر سرعت سرعت در آن بخش اندازه‌گیری تغییر کند، یک چرخش یا عدم تقارن مشخص شده است. قبل از انجام آزمایش، چرخش یا عدم تقارن باید اصلاح شود.
❑ برای آزمایش پمپ عمودی در یک گودال باز، بررسی کنید که هیچ گردابی در سطح آب وجود نداشته باشد که به سمت ورودی پمپ امتداد دارد. چنین گرداب هایی می توانند به طور قابل توجهی بر عملکرد پمپ تأثیر بگذارند.
❑ اطمینان حاصل کنید که پس از هر تغییر در تنظیم جریان، دامنه نوسان برای هر پارامتر اندازه گیری شده در محدوده استاندارد مورد آزمایش قابل قبول است. این معیار باید برای حداقل 10 ثانیه برآورده شود. با این حال، بسیاری از آزمایشگاه‌های آزمایش از مقدار محافظه‌کارانه‌تر حدود دو دقیقه در هر نقطه جریان قبل از گرفتن نقطه داده استفاده می‌کنند.
بعد از آزمون
❑ تمام نقاط داده محاسبه شده از جمله کل هد دینامیکی (TDH)، BHP، راندمان پمپ و NPSHR را با استفاده از داده های ابزار خام و معادلات منتشر شده از استانداردهای آزمایش یا متن مهندسی معتبر دیگر بررسی کنید. داده های تصحیح شده برای سرعت نامی و وزن مخصوص (SG) نیز باید دوبار بررسی شوند. اصلاحات را می توان با استفاده از قوانین وابستگی و نسبت SG تست به SG میدان بدست آورد. این اصلاحات می تواند قابل توجه باشد و نباید آنها را نادیده گرفت. شکل های 1 و 2 منحنی های آزمایشی خام و اصلاح شده را برای یک پمپ تک مرحله ای عمودی نشان می دهد (صفحه 68 را ببینید). به تفاوت های بین آنها، به ویژه در راندمان پمپاژ توجه کنید. قبل از سفر خود یک صفحه گسترده اکسل تهیه کنید تا بتوانید به سرعت داده های محاسبه شده را پس از آزمون بررسی کنید.
❑ گواهی کالیبراسیون هر ابزار را بررسی کنید، که باید در گزارش آزمایش تایید شده نهایی گنجانده شود. اطمینان حاصل کنید که هیچ یک از ابزار دقیق خارج از فاصله زمانی کالیبراسیون خود نیستند و با استانداردهای قابل ردیابی موسسه ملی استانداردها و فناوری وزارت بازرگانی ایالات متحده (NIST) یا با هر استانداردی که تضمین کیفیت شما لازم بداند، کالیبره شده باشند. همچنین، بررسی کنید که دقت اعلام شده هر ابزار کمتر از حداکثر عدم قطعیت مجاز دستگاه مشخص شده در استاندارد تست باشد.
❑ تأیید کنید که منحنی عملکرد تصحیح شده با الزامات قرارداد خرید مطابق با مقادیر تحمل در استاندارد آزمایشی مطابقت دارد. توصیه می شود که این تعیین قبل از خارج کردن پمپ از پایه آزمایش انجام شود، در صورت نیاز به آزمایش مجدد.
در حالی که این چک لیست باید به عنوان ابزار مفیدی برای کاربران نهایی که وظیفه تعیین و مشاهده تست های عملکرد را دارند، عمل کند، مسئولیت انجام یک تست دقیق بر عهده آزمایشگاه تست است. با این حال، درک گذرا از تست عملکرد و استانداردهای مرتبط به کاربران نهایی این امکان را می‌دهد تا از عملکرد تجهیزات اطمینان حاصل کنند و در عین حال ارزشی برای فرآیند تدارکات/ نوسازی فراهم کنند.