Miért csökken az iszapszivattyú nyomóoldali nyomása folyamatos üzem közben?

A zagyáram-szivattyú nyomóoldali nyomásának fokozatos csökkenése nem jelenti automatikusan azt, hogy a szivattyú meghibásodott. Egy dugattyús zagyszivattyúban a nyomás a továbbított áramlás ellenállását tükrözi. A csökkenő érték ezért kisebb szivattyúteljesítményre, alacsonyabb hidraulikus ellenállásra, szivárgásra vagy pontatlan nyomásjelre utalhat. A legfontosabb különbség annak megállapítása, hogy a nyomás akkor csökken-e, amikor a tényleges szivattyú-fordulatszám és a szállított térfogatáram változatlan marad.

A folyamatos üzem során előforduló gyakori zagyszivattyú-meghibásodások között érdemes figyelni a szívóoldali elégtelen betáplálásra, a kopott szelepekre, a dugattyúszivárgásra és a béléssérülésre. Hasonló tüneteket azonban a fúróiszap összetételének változása, egy nyitott megkerülő ág vagy egy downstream kimosódás is okozhat. A szivattyú fordulatszámának növelése az ok feltárása előtt fokozhatja a kavitációt, gyorsíthatja a kopást vagy elfedhet egy kialakuló szivárgást.

Állapítsa meg, mi változott a nyomással együtt

Hasonlítsa össze az aktuális állapotot az utolsó stabil üzemidőszakkal: a tényleges percenkénti löketek számát, a nyomóoldali nyomást, a szívónyomást, az iszap hőmérsékletét, sűrűségét és reológiai tulajdonságait, a tartály szintjét, valamint az áramlásjelzők értékeit. Jegyezze fel a szivattyú-összeállítás, a fúrási mélység, a csőmozgatás, a fúvókakialakítás vagy a szelepállás minden változását. Az összehasonlítás csak kellően hasonló üzemi körülmények között értelmezhető.

A löketszám önmagában nem bizonyítja, hogy a szivattyú a várt térfogatot szállítja. Az elméleti teljesítmény a kiszorítástól és a fordulatszámtól függ; a tényleges teljesítmény attól is, hogy mennyire telnek meg a hengerek, illetve a szelepek és tömítések milyen hatékonyan akadályozzák meg a szivárgást. A szivattyú megtarthatja a löketszámát úgy is, hogy közben kevesebb zagyot szállít.

Ha lehetséges, használjon független nyomásjelzést. Az eltömődött nyomáscsatlakozás vagy a hibás jeladó a berendezés állapotromlásának látszatát keltheti. Nyomás alatt ne lazítsa meg a nyomásmérő csatlakozását, és ne tisztítsa ki a nyomáscsatlakozást.

Ellenőrizze, hogy nem elégtelen-e a szivattyú szívóoldali betáplálása

A szívóoldali problémák egyébként stabil üzem közben is fokozatosan alakulhatnak ki. A szűrőben felhalmozódnak a szilárd részecskék, csökken a tartály szintje, az üledék elzárja a kimenetet, vagy deformálódik a szívótömlő. Ha van beépített töltőszivattyú, a töltőnyomás csökkenése szintén korlátozhatja a hengerek feltöltését.

Ellenőrizze a hozzáférhető jelzőket és a külső körülményeket: a tartály szintjét, a szívószelep állását, a tömlő állapotát, a töltőszivattyú működését és a szívónyomás alakulását. Alacsony tartályszint esetén örvény levegőt szívhat be már azelőtt, hogy a szívónyílás szabaddá válna. A szívócsatlakozások szivárgásánál úgy is bejuthat levegő, hogy kívülről nem látható zagyszivárgás.

A hiányos feltöltés csökkenti a szállított térfogatot. Kavitáció akkor következik be, amikor a helyi nyomás olyan alacsonyra esik, hogy gőzüregek képződnek; a magával ragadott levegő vagy gáz hasonlóan instabil szállítást okozhat, de nem ugyanaz a jelenség. Mindkettő nyomásingadozást és rezgést válthat ki, ezért a hang önmagában nem megbízható diagnosztikai alap.

A korlátozás nagyobb löketszámnál feltűnőbbé válhat, mert a szívóoldal nem képes biztosítani a szükséges térfogatáramot. Ha az üzemeltetési eljárás megengedi, a fordulatszám ellenőrzött csökkentése segíthet megállapítani, hogy az instabilitás a szívóoldalhoz kapcsolódik-e. Ez nem javítás: továbbra is meg kell szüntetni a korlátozást, az elégtelen töltőnyomást vagy a levegő bejutásának okát.

Ismerje fel a folyadékvégi szivárgás fokozatos kialakulását

Ha a szívóoldali körülmények és a tényleges szivattyú-fordulatszám stabilak, a csökkenő teljesítmény nagyobb valószínűséggel utal a folyadékvég problémájára. A koptató szilárd részecskék és az ismétlődő terhelés károsíthatják a szelepek tömítőfelületeit, a dugattyúkat és a béléseket. A szivárgás ezután csökkenti a térfogati hatásfokot, miközben a hajtóműoldal továbbra is végrehajtja az egyes löketeket.

A már nem megfelelően tömítő szelepek

A sérült szelepbetét, az erodált szelepülék, a törött rugó vagy a beszorult törmelék megakadályozhatja a teljes zárást. A nyomószelep szivárgása miatt a nyomás alatt lévő zagy visszaáramlik a hengerbe; a szívószelep szivárgása esetén a kiszorított zagy a szívóoldal felé távozhat. Mindkét eset csökkenti a hasznos szállítást, és egyenetlen nyomásgörbét okozhat.

A pulzáció vagy a kopogás változása alátámaszthatja ezt a diagnózist, de önmagában nem azonosít egyértelműen egy adott szelepet. A pulzációcsillapító hibája is növelheti a nyomásingadozást anélkül, hogy az átlagos szállítás ugyanilyen mértékben csökkenne. A szelepek vizsgálatához leállítás, leválasztás és a nyomásmentes állapot ellenőrzése szükséges.

A dugattyú és a bélés kopása

A kopott dugattyútömítéseken vagy a sérült bélésfelületeken a zagy megkerülheti a dugattyút. Az alkatrészek felmelegedésével a szivárgás erősödhet, a nem megfelelő dugattyúhűtés vagy -öblítés pedig – ha van ilyen rendszer – gyorsíthatja a károsodást. Ellenőrizze, hogy az előírt hűtő- vagy öblítőrendszer megfelelően működik-e, és megfelelő-e az áramlása.

A szivattyú kialakításától függően a rendellenes szivárgás látható lehet az erre kijelölt leeresztőknél vagy a bélés környezetében. Csak biztonságos helyről, a védőburkolatok felszerelt állapotában végezzen megfigyelést. Ne közelítsen feltételezett nagynyomású szivárgáshoz azért, hogy tapintással keresse meg. Ha szétszerelés szükséges, a dugattyút és a bélést együtt vizsgálja meg: a tömítés cseréje nem oldja meg az alapvető problémát, ha a bélés barázdált vagy túlzottan kopott.

Különítse el a zagy változásait a szivattyú állapotromlásától

A zagy hőmérséklete és reológiája befolyásolja a keringési nyomást. Ha a felmelegedés vagy a kezelés csökkenti a viszkozitást vagy a folyáshatárt, a nyomás akkor is csökkenhet, ha a szállított térfogatáram változatlan marad. A sűrűség változása szintén hatással van a rendszerre, a felszíni nyomásértékből azonban önmagában nem állapítható meg, hogy melyik folyadéktulajdonság változott.

A nyomás alakulása mellett a reprezentatív zagymérési eredményeket is hasonlítsa össze, ne feltételezze, hogy minden fokozatos csökkenés mechanikai kopásra vezethető vissza. Különítse el egymástól a keringési nyomást és a hidrosztatikai nyomást: az alacsonyabb nyomóoldali érték önmagában nem bizonyítja a zagysűrűség csökkenését.

A zagy változásai a szivattyú feltöltését is ronthatják. A nagyobb viszkozitás növeli a szívóoldali veszteségeket, míg a gázzal szennyezett zagy egyenetlenebbé teszi a szállítást. Így a zaggyal összefüggő nyomásesés jelenthet csökkent downstream ellenállást vagy kisebb szivattyúteljesítményt is. Az áramlási adatok és a szívóoldali körülmények segítenek e két jelenség elkülönítésében.

Ne hagyja figyelmen kívül a megkerülő ágakat és a downstream kimosódásokat

Egy megkerülőszelep, biztonsági szerelvény vagy gyűjtőcső-csatlakozás eltérítheti az áramlást a tervezett keringési útvonaltól. Ellenőrizze a szelepek állását és a rendelkezésre álló visszatérőági jelzéseket a jóváhagyott üzemi összeállítás szerint. Ha egy biztonsági szerelvény a tervezett üzemi nyomás alatt szivárog, ki kell vizsgálni; nem szabad pusztán a műszer értékének visszaállítása érdekében átállítani.

Ha a szivattyú fordulatszáma és a szállítás stabil, de a nyomás váratlanul csökken, vizsgálja meg a downstream rendszer épségét. A felszíni vezeték szivárgása, a fúrószár kimosódása vagy a megváltozott fúvókaállapot csökkentheti az ellenállást. Fúrási művelet során a jelenség jelentőségét a nyomás alakulása, a visszatérő áramlás, a medencetérfogat és az aktuális művelet határozza meg.

A megmagyarázatlan nyomásesést, amelyet rendellenes visszatérő áramlás vagy medencetérfogat-változás kísér, a telephely fúrási és kútbiztonsági eljárásai szerint kell kezelni. Ne folytassa a szivattyú önálló hibakeresését, és ne növelje a fordulatszámot pusztán a korábbi nyomás visszaállítása érdekében. A kialakuló kimosódás a berendezés működése közben tovább növekedhet.

Ellenőrzött körülmények között igazolja a javítást

Azonnal állítsa le a berendezést vagy eszkalálja a helyzetet, ha a nyomásvesztést látható nagynyomású szivárgás, erős kopogás, túlmelegedés, fokozódó rezgés vagy rendellenes kútszintjelzés kíséri. A folyadékvég vagy a szívórendszer megbontása előtt válassza le a berendezést, alkalmazza a lockout/tagout eljárást, és ellenőrizze a bennrekedt nyomás megszűnését. A pulzációcsillapítók és az egyéb tárolt energiájú eszközök esetében be kell tartani a gyártó által előírt külön óvintézkedéseket.

A feltárt ok megszüntetése után az elfogadott eljárás szerint indítsa újra a berendezést, és fokozatosan növelje a fordulatszámot. Ismételhető üzemi ponton hasonlítsa össze a nyomást, a tényleges fordulatszámot, a szívóoldali körülményeket és a szállított térfogatáramot. Ellenőrizze, hogy a szivárgás, a rezgés és a hűtőrendszer működése megfelelő-e.

A nyomás helyreállása önmagában nem bizonyítja a sikeres javítást: a nyomás azért is emelkedhet, mert nőtt az ellenállás, miközben a szállítás továbbra sem megfelelő. Megbízhatóbb igazolást jelent a helyreállt térfogatáram összehasonlítható zagytulajdonságok és rendszerkörülmények mellett, stabil szívóoldali működéssel és rendellenes mechanikai tünetek nélkül. E körülmények rögzítése hasznos kiindulási alapot biztosít a következő fokozatos teljesítménycsökkenés korai felismeréséhez, mielőtt az jelentős leállást okozna.