3.1.1. Công tác chuẩn bị
Trước khi đưa vào hoạt động cần kiểm tra sự phù hợp của các đặc tính máy bơm với yêu cầu thiết kế, tình trạng các van trên ống nối không có hư hỏng.
Vị trí lắp đặt máy bơm điện phải thuận tiện cho việc bảo dưỡng, vận hành và sửa chữa; phù hợp với tiêu chuẩn xây dựng và yêu cầu an toàn kỹ thuật, vệ sinh công nghiệp. không gian trên máy phải thoáng để thuận tiện khi lắp ráp, sửa chữa bằng các máy nâng cẩu.
Đường ống hút và xả phải có gối đỡ độc lập để giảm áp lực truyền của chất lỏng từ đường ống đó đến các ống nối và chân gối tựa của máy bơm.
Để tránh mất mát áp lực, ống dẫn cần được lắp ráp với số lượng tối thiểu khớp nối và khuỷu nối, khủy nối phải có góc cong lớn.
Để đảm bảo không bị khí xâm thực, ống dẫn hút vào cần phải ngắn và thẳng, không có chỗ nâng – hạ cục bộ với độ nghiêng cố định (8÷10mm trên một mét dài) về phía máy bơm, đảm bảo thoát khí tự do khỏi máy bơm.
Trên đường ống hút vào cần lắp đặt bộ lọc, tiết diện bộ lọc phải lớn hơn tiết diện ống hút 3÷4 lần.
Mặt bít của ống dẫn phải đồng tâm với mặt bít của máy bơm ( cho phép lệch tâm không quá 0,1mm) nhưng các lỗ phải trùng. Cấm xử lí lệch mặt bít bằng cách xiết bulông.
Máy bơm được lắp đặt trên nền móng phải an toàn, ổn định, chắc chắn, không được có khe nứt, rỗ và rỗng
3.1.2. Lắp ráp
Vệ sinh máy, đặt tấm đế máy đúng theo các vít điều chỉnh trên đế móng và lắp ráp máy lên nền móng đã hoàn toàn cứng.
Vị trí lắp đặt tổ máy do thiết kế xác định. Độ lệch mặt bằng cho phép đối với tâm lắp đặt không quá 3mm.
Vị trí máy theo chiều cao đối với mốc hoặc sàn được điều chỉnh bằng vít điều chỉnh. Sai số cho phép không được vượt quá 5mm so với thiết kế.
Sau khi chỉnh vị trí móng, tiến hành đổ bê tông bulông móng và đế. Các vít điều chỉnh được bọc sơ hoặc bôi lớp dầu đặc. Đảm bảo cho hồ bê tông lấp đặc bề mặt, không có hốc, rỗ đế móng. Đồng thời móng phải tạo thành gờ khoảng 25mm vượt qua khỏi mép dưới của đế máy.
Xiết chặt êcu của bulông được thực hiện sau khi bê tông đạt độ cứng ít nhất 12MPa (120kG/cm2) nhưng không được trước 7 ngày sau khi đổ.
Sau khi móng đông cứng, nối các đường ống hút và xả, đường ống cấp nước và dung dịch làm mát và đường ống phụ trợ. Kiểm tra chiều quay của động cơ, tiến hành định tâm các trục máy bơm và động cơ.
Định tâm trục bằng cách thay đổi vị trí của động cơ, vị trí chiều cao được điều chỉnh bằng cách đổi roan đệm lắp dưới các đế tựa đỡ, điều chỉnh mặt phẳng ngang bằng cách chuyển dịch động cơ theo các mặt tiếp giáp của đế móng.
3.1.3. Vận hành
Trước khi cho máy bơm hoạt động ta phải kiểm tra mực chất lỏng trong bình, sao cho trong suốt quá trình máy bơm làm việc chất lỏng ở trong bình luôn luôn ở vị trí không xảy ra xâm thực khí cũng như xâm thực hơi.
Trong quá trình máy bơm hoạt động cần giữ ổn định áp suất và nhiệt độ bơm. Khi áp suất giảm, nhiệt độ tăng dẫn đến tăng lượng khí đồng hành trong
Mở van đường vào máy bơm, sau đó mở van đường ra 1/4 vòng, sau đó mở máy hoạt động. Khi máy chạy khoảng 15÷20 giây ta mở hết van đường ra. Mục đích của công tác này là giảm dòng điện khởi động và tạo lưu lượng ban đầu. Trong khi máy bơm làm việc phải theo dõi liên tục. Kiểm tra toàn bộ các thiết bị máy bơm trong quá trình máy bơm làm việc.
- Áp suất nước làm mát phải đảm bảo từ 2÷2,5kG/cm2 (1÷4at) nếu nhỏ hơn 1at hoặc lớn hơn 4at thì phải cắt ngay.
- Nhiệt độ ổ bi phải luôn nhỏ hơn 800C. Nếu lớn hơn phải tắt máy, dừng hoạt động để kiểm tra.
Trong quá trình máy bơm hoạt động nếu có hiện tượng khác lạ như rung động lớn, có tiếng động, gõ khác thường, giảm nhanh áp suất trong đường ống, quá tải động cơ, cháy sản phẩm qua cụm chèn đệm trục… thì cần phải dừng máy để tìm nguyên nhân khắc phục.
Sau khi máy hoạt động vài giờ ở chế độ làm việc, cần kiểm tra bổ xung định tâm của các trục, không được dựa vào độ lệch tâm đồng trục của các trục được điều hòa bởi kết cấu của khớp nối.
Trình tự ngừng máy bơm:
Đóng từ từ van trên đường ống áp lực (ống xả). Tắt động cơ.
Đóng van trên đường ống hút.
Trong thời gian cần thiết để làm nguội máy bơm đến nhiệt độ 500C÷600C ( 323K÷333K), đóng tất cả các van tiết lưu trên các tuyến dẫn nước làm mát. Khi dừng máy bơm, sản phẩm bơm tinh thể hóa dễ đông kết, cần xả hết sản phẩm khỏi máy bơm, bơm qua máy bơm sản phẩm dầu mỏ nhẹ không đông kết hoặc áp dụng các biện pháp phòng ngừa đông kết sản phẩm.
3.1.4. Công tác kiểm tra
Đây là yêu cầu cấp thiết trong quá trình sử dụng máy. Để thiết bị làm việc ổn định, tránh xảy ra sự cố làm giảm tuổi thọ cũng như hiệu suất của máy, gây ảnh hưởng đến công suất vận chuyển.
Kiểm tra số vòng quay của động cơ, vì đó chính là số vòng quay của bơm. Khi số vòng quay này bị sai lệch sẽ làm thay đổi đặc tính của bơm cũng như
tuổi thọ của nó. Ta cần phải kiểm tra số vòng quay của động cơ bằng đồng hồ đo số vòng quay (thường dùng thiết bị Taxometer).
Trong khi máy bơm làm việc cần kiểm tra hệ thống làm kín. Vì trong các bơm làm việc với áp lực dư ở cửa vào, đem chống thấm cần ngăn cản sự rò rỉ ra ngoài của chất lỏng bơm. Khi bơm làm việc ở áp suất chân không, đệm làm kín ngăn không cho khí bên ngoài lọt vào trong bơm. Nếu có khí lọt vào sẽ làm giảm áp suất đầu vào của bơm dẫn đến giảm áp suất và lưu lượng, dễ bị xâm thực khí… do vậy cần kiểm tra sự rò rỉ của đệm làm kín.
Ổ đỡ: gồm có 2 loại là ổ đỡ chặn (66414) và ổ đỡ (414) dùng để chịu tải hướng tâm và hướng trục tác dụng lên Roto. Do vậy trong quá trình làm việc ổ đỡ chặn bị hỏng, ổ bi trượt có khe hở quá lớn, phải có biện pháp kiểm tra và khắc phục kịp thời hoặc thay thế thiết bị cần phải đồng bộ, hệ thống bôi trơn phải hợp lý. Khi tốc độ quay của cổ trục của ổ bi trượt khoảng 8m/s người ta dùng vòng bôi trơn, còn khi vận tốc lớn thì bôi trơn cưỡng bức.
Do đặc điểm máy bơm vận chuyển dầu có số vòng quay cao (2950vòng/ph) vì vậy trong quá trình làm việc nhiệt độ ở các ổ bi cao. Muốn kiểm tra nhiệt độ ổ bi ta chỉ cần dùng đồng hồ đo nhiệt độ của hệ thống nước làm mát ổ bi ở đầu ra và đầu vào để xem mức độ chênh lệch nhiệt độ ổ bi đó.
3.2. Lực dọc trục và biện pháp khắc phục3.2.1. Lực dọc trục 3.2.1. Lực dọc trục D T P1 A 1 C 2 B P D P1 2 P P2 R1 r r K P Hình 3.1 1 Sơ đồ lực dọc trục
Khi bơm làm việc, bánh công tác chịu tác dụng của áp lực theo hướng trục. Ta khảo sát như sau:
Khi bơm làm việc, chất lỏng ở họng hút A chuyển động theo phương song song với trục vào bánh công tác, dưới áp suất khá nhỏ P1. Sau khi vào bánh công tác, dòng chất lỏng ngoặt một góc 900 và trở thành thẳng góc với trục. Áp suất chất lỏng tăng dần đến trị số P2 ở nối ra (P1 nhỏ hơn rất nhiều so với P2). Dưới tác dụng của áp suất P2 một phần chất lỏng rò rỉ qua các khe hở của bánh công tác và thân bơm. Nếu bỏ qua tác dụng của chất lỏng trong các khe hở B và C thì ta có thể xem gần đúng áp suất trong các khe hở đó bằng P2. Do đó áp lực hướng trục tác dụng lên đĩa sau của bánh công tác, về bên trái là:
Ptr = P2 x π(R2
2 - r2) (2.1)
Và áp lực hướng trục tác dụng lên đĩa trước của bánh công tác về bên phải là:
Pph = P2π(R2
Vì P1 nhỏ hơn P2 rất nhiều nên Pph nhỏ hơn Ptr , do đó áp lực có xu hướng đẩy bánh công tác về hướng ngược với hướng chuyển động của chất lỏng và bánh công tác. Ta có:
PI = Ptr – Pph =π(P2 – P1)(R12 – r2) (2.3) Hoặc
PI = π γ Ht (R12 - r2) vì Ht = P1 (2.4)
Áp lực thực tế PI có giá trị nhỏ hơn một so với giá trị tính trong công thức. Do có sự quay theo các bánh công tác trong khe hở B và C nên áp suất trong các khe hở giảm dần từ ngoài vào trong ( R2-R1). Ngoài lực hướng trục PI còn có lực hướng trục PII tác dụng lên bánh công tác theo hướng dòng chảy, chất lỏng chuyển phương chuyển động ở lối vào của bánh công tác (từ hướng trục sang hướng kính). PII có thể tính theo định luật động lượng:
PII = m.C0 = γg.Q . C0 (2.5) Trong đó m là khối lượng của chất lỏng qua bánh công tác:
m = γg.Q (2.6)
Q: là lưu lượng lý thuyết của bánh công tác. g: là gia tốc trọng trường.
γ: là trọng lượng riêng của chất lỏng.
C0: là vận tốc chất lỏng ở cửa vào bánh công tác.
Vậy áp lực tổng cộng tác dụng lên bánh công tác của bơm là:
P = PI - PII (2.7)
Đối với bơm nhiều cấp thì tổng lực dọc trục sẽ là: A = iP
3.2.2. Các biện pháp khắc phục lực dọc trục
Riêng ở bơm NPS 65/35-500 áp dụng việc bố trí bánh công tác đối xứng ngược nhau và dùng các vòng bi đỡ chặn 66414. Biện pháp này rất tin cậy nhưng có nhược điểm là chế tạo than bơm phức tạp, bơm có kích thước cồng kềnh.
3.3. Công tác bảo dưỡng
Để máy bơm làm việc đạt hiệu quả cao và nâng cao tuổi thọ của nó thì công tác bảo dưỡng máy bơm trong quá trình làm việc là hết sức quan trọng. Trong khi máy bơm làm việc phải thường xuyên theo dõi các chỉ báo của đồng hồ đo. Không được để bơm làm việc lâu ở chế độ không tải hoặc gần 0 hoặc quá nhiệt động cơ.
Không cho máy bơm làm việc ở chế độ áp suất đầu vào thấp hơn mức yêu cầu.
Theo dõi mức dầu nhớt của các cụm ổ trục. Kiểm tra nhiệt độ ổ bi, bộ làm kín mặt dầu hoặc salnhic, động cơ, theo dõi việc cung cấp nước làm mát. Nhiệt độ ổ bi và bộ làm kín không vượt quá 600C.
Sau khoảng 2000÷3000h làm việc cần tháo nhớt cũ ra, rửa sạch buồng ổ bi và thay thế nhơt mới. Ở các máy bơm mới hoặc máy bơm mới được sửa chữa, việc xả nhớt và thay nhớt mới được tiến hành sau 24h làm việc.
Sau 4000÷5000h làm việc cần: kiểm tra ổ bi và ống lót bảo vệ, nếu cần thì thay thế mới; thay mỡ trong khớp nối bánh răng.
Sau 9000÷10000h làm việc cần tiến hành đại tu. Tháo toàn bộ máy bơm, kiểm tra độ mài mòn, rỗ các chi tiết và thay thế các chi tiết mới.
Nếu sơ đồ công nghệ dự tính sử dụng 2 tổ máy: làm việc và dự phòng thì phải:
- Giữ máy bơm dự phòng đầy đủ chất lỏng công tác và mở hoàn toàn van ở đường vào.
- Phân bố đều chu kì làm việc cho hai tổ máy bơm hoặc đảm bảo cho máy bơm dự phòng làm việc ít nhất là 3 lần hoạt động giữa 2 lần sửa chữa.
Theo dõi độ rò qua đệm trục, độ rò không được quá quy định, khi dò lớn phải dừng máy bơm, kiểm tra và xử lý.
Quá trình bảo dưỡng sửa chữa máy bơm được thực hiện dựa trên 3 yếu tố cơ bản sau:
- Thực hiện từ tài liệu hướng dẫn kỹ thuật, cần chú ý đến điều kiện làm việc của máy bơm ở giàn và nhiệt độ khí hậu ở Việt Nam.
- Từ điều kiện làm việc thực tế trên giàn, dựa vào các chế độ và các thông số thực tế để thay đổi cho phù hợp. Từ đó lập quy trình bảo dưỡng thiết bị tốt nhất, phải có thiết bị thay thế đồng bộ, kịp thời và đảm bảo chất lượng.
- Phụ thuộc vào trình độ của đội ngũ công nhân vận hành cũng là yếu tố quyết định đến năng suất làm việc và tuổi thọ của thiết bị. Sự liên hệ giữa các hệ thống: công tác căn tâm, phiến lọc đầu… theo định kì. Công tác tháo lắp, căn chỉnh hệ thống… sao cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đề ra.
CHƯƠNG 4
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
4.1. Quy trình đánh giá khuyết tật và sửa chữa trục bơm4.1.1. Quy trình đánh giá khuyết tật 4.1.1. Quy trình đánh giá khuyết tật
4.1.1.1. Cấu tạo và vật liệu chế tạo
Trục bơm là một trong nhũng chi tiết quan trọng bậc nhất của bơm. Kích thước của nó phụ thuộc vào kết cấu, kích thước và số vòng quay của bơm. Độ bền và độ cứng của trục được nhà chế tại tính toán trên cơ sở ngoài tải trọng tác dụng lên trục.
Độ cứng toàn bộ trục là 260÷280HB, riêng ngõng trục Φ70 được nhiệt luyện bề mặt đạt độ cứng 45÷50HRC.
Trục của bơm NPS 65/35-500 có dạng bậc, trên có lắp các cánh bơm, các vòng cách, các bạc bảo vệ trục, vòng bi, khớp nối… tạo nên phần chuyển động gọi là Roto. Ta có thể tháo lắp các chi tiết dễ dàng khi sửa chữa hoặc thay thế.
Trục bơm thường được chế tạo bằng thép 45, 40X, 40XH là các loại thép có độ bền tương đối cao, ít nhạy với tập trung ứng suất, có thể nhiệt luyện và dễ gia công.
4.1.1.2. Tải trọng ngoài tác dụng lên trục, kết cấu của Roto
Các tải trọng gồm có: mômen xoắn của động cơ và mômen của bánh công tác, trọng lượng của bản than trục và trọng lượng của các chi tiết lắp trên trục. Trong bơm nhiều cấp có cân bằng lực hướng trục bằng đĩa giảm tải hoặc bằng sự bố trí đối xứng trên Roto. Tải trọng còn gồm cả lực hướng trục, lực ngang và những phản lực do chúng gây lên. Do đó mà một số tiết diện của trục sẽ
Để đảm bảo bơm làm việc được an toàn ta cần phải xem Roto như một vật thể. Do đó cánh bơm cần được lắp thật chắc với trục. Tuy nhiên sự tồn tại sức căng hướng tâm của cánh bơm tại chỗ lắp với trục sẽ làm phức tạp việc lắp và đặc biệt là tháo Roto. Vì vậy trong phần lớn kết cấu của Roto việc lắp cánh bơm vào trục được thực hiện theo kiểu trượt hay kiểu chặt, nghĩa là với khe hở nhỏ nhất có thể theo điều kiện lắp ráp. Còn sự liên kết không di động giữa bánh công tác và trục được thực hiện bằng cách kéo căng theo hướng dọc trục nhờ các ê-cu lắp trên trục.
Sự tạo thành khe hở giữa bánh công tác và trục sẽ làm Roto mất cân bằng, gây rung động và làm mòn vòng làm kín. Dòng rò rỉ sẽ xuất hiện qua các khe hở được tạo thành giữa bánh công tác và trục. Dòng chảy này có thể làm mòn trục và bánh công tác. Chính vì vậy khi sửa chữa bơm cần đặc biệt chú ý tới các mối ghép này.
4.1.1.3. Các sai hỏng của trục bơm
Đối với trục bơm có thể xảy ra sự cố gãy trục. Nguyên nhân có thể là: - Do trục thường xuyên phải làm việc quá tải.
- Gia công cơ khí thiếu chính xác: các góc lượn, rãnh then lỗ khoan, rãnh vòng… gây tập trung ứng suất. Chất lượng chế tạo kém, có vết nứt tế vi hoặc