泵及其輔助系統的更新、改造和升級

　　有時(shí)，在設計設備時(shí)，僅留給泵組(尤其是驅動(dòng)器)最小或者不足的擴容裕量。往往低估了調整系數。對許多泵組的檢查結果表明，隨著(zhù)時(shí)間的過(guò)去，老化效應(污染、磨損和其他性能下降)變得相當突出。雖然通過(guò)清潔可以消除某些老化效應帶來(lái)的問(wèn)題，但是這種方法并不能恢復損失的大部分泵容量。因此，為了恢復損失的容量，需要采取一定的措施對泵及其輔助系統進(jìn)行更新、改造和/或升級。

　　泵的升級通常涉及三方面的工作，即內部改造，采用現代化的密封系統和更新潤滑油系統。泵潤滑油系統的瞬變特性一直都是業(yè)內人士關(guān)心的一個(gè)重要問(wèn)題。造成泵計劃外停機(跳泵)的最常見(jiàn)原因之一是潤滑系統不能很好地處理瞬態(tài)事件。本文還討論了另外兩個(gè)重要問(wèn)題：大型關(guān)鍵泵的油泵切換和油蓄能器。

泵系統更新

　　在很多設備和裝置中，泵頻繁地成為瓶頸問(wèn)題。特別值得一提的是，泵驅動(dòng)器的輸出功率限制是一個(gè)嚴重的問(wèn)題。不同泵組的擴容裕量和性能下降規律有所不同。升級措施還會(huì )對泵、驅動(dòng)器、輔助設備和裝置造成不同程度的影響。通常，更新泵組需要更換某些泵轉子——這是一項被稱(chēng)為‘重新轉動(dòng)’的工藝。泵系統的更新和改造項目通常包括增大泵驅動(dòng)器的額定功率，使泵重新轉動(dòng)(特別是對于較大的泵葉輪)，改變調節閥和更換各種管道。

泵的升級改造

　　對泵進(jìn)行升級改造通常是一種可行的策略，并在很多設備上得以實(shí)施。只要在可能的情況下，一般都保留現有裝置的泵外殼，僅更換泵的內部構件(轉子、葉輪、擴壓器和類(lèi)似部件)，(有時(shí)也稱(chēng)為‘重新轉動(dòng)’或‘重新旋轉’)。根據經(jīng)驗(有些例外情況)，如果更新零件的成本不超過(guò)購買(mǎi)一臺新泵價(jià)格的40%，那么可以?xún)H更換泵的內部零件。

　　不更換整個(gè)泵系統的優(yōu)點(diǎn)顯而易見(jiàn)。因為這樣僅需對管道、基座和底板等外部構件做最少量的改動(dòng)。此外，更新所需要的時(shí)間也少于等待交付一臺新泵并將其安裝妥當所花費的時(shí)間。更為重要的一點(diǎn)是，泵停機時(shí)間顯著(zhù)減少(帶來(lái)巨大的產(chǎn)能效益)。

　　還可以通過(guò)改變轉速來(lái)對泵進(jìn)行升級改造。在某些情況下，通過(guò)更換安裝在現有齒輪箱(齒輪機構)中的齒輪來(lái)改變傳動(dòng)比，從而達到改變轉速的目的。在此基礎上，配合有選擇性地更換某些泵部件(甚至有選擇地更換泵級)，就能夠顯著(zhù)減少投資，縮短更新項目所耗費的時(shí)間，并減輕升級改造的工作量。

　　新式泵內部設計的效率和性能都得到了提高，這得益于附加損失的減少，知識的更新，先進(jìn)的建模技術(shù)，新穎的制造方法，新式的密封件以及許多其他因素。如今，有不少緊湊、高效的內部設計，它們都適合于原來(lái)的泵外殼。應該邀請泵經(jīng)銷(xiāo)商來(lái)對欲保留的部件(例如外殼)進(jìn)行評估，以確保這些部件能夠繼續使用。還應該對新的內部/轉子系統進(jìn)行全面的測試。

　　因為泵的性能取決于多方面因素的協(xié)調配合，其中包括許多不同的零部件，電力傳輸和驅動(dòng)裝置，任何一個(gè)部件的性能下降都會(huì )影響泵的整體性能。性能降低通常要求在改造項目中調整、修理或者更換零部件�，F場(chǎng)性能試驗結果能夠幫助確定性能下降的程度和升級改造的范圍。

密封系統升級改造

　　在大多數泵的升級、改造方案中，都應該采用最新的泵密封技術(shù)。對于很多泵而言，升級密封系統是一種廣為人知的辦法。通常討論以下兩種密封系統升級方案：

　　•密封過(guò)濾系統：原來(lái)的(制造廠(chǎng)商提供的標準)過(guò)濾器往往流量小，且篩孔尺寸大。

　　•密封系統儀器的工作范圍。密封面板具有不同的儀器和控制系統;某些儀器可能需要重新進(jìn)行恰當地選擇。

潤滑油系統升級改造

　　對于大型的關(guān)鍵泵，升級改造潤滑油系統是廣為人知的一種更新方式。對于大型泵，最重要的問(wèn)題是潤滑油流的中斷。這會(huì )導致油潤滑軸承在幾秒之內發(fā)生災難性的故障。在任何使用潤滑軸承的大型關(guān)鍵泵組中，應該至少采用兩臺全尺寸的潤滑油泵。對于任何中型/大型泵組，相當重要的一個(gè)問(wèn)題是確保潤滑油泵能夠在各種緊急情況下進(jìn)行切換。對于關(guān)鍵的泵組，應該完全滿(mǎn)足一項要求，即當潤滑油的總管壓力下降時(shí)，油泵能夠迅速地切換。

　　在潤滑油總管和中繼管道上增加一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)(直接向備用潤滑油泵提供壓力信號)通常能夠達到快速啟動(dòng)備用油泵的目的。這是解決潤滑油泵切換問(wèn)題的一種最簡(jiǎn)單且成本低廉的解決方案。

　　有些泵經(jīng)銷(xiāo)商在泵組跳泵期間提供1、2秒鐘的延時(shí)，以解決瞬變問(wèn)題(例如在調速電動(dòng)機驅動(dòng)的泵中發(fā)生的電壓暫降問(wèn)題)，這意味著(zhù)大型關(guān)鍵泵的油潤滑軸承在沒(méi)有任何油流的情況下工作大約2、3秒鐘。通常不允許關(guān)鍵的潤滑油系統在低油壓跳泵時(shí)有任何延時(shí)(尤其是液體動(dòng)壓軸承)。

油蓄能器

　　通常應當裝配一臺油蓄能器，以便在備用油泵從空閑狀態(tài)加速至工作轉速期間維持油壓/流量，或者在其他瞬變狀態(tài)下保持壓力。對于所有正常、異�；蛘咚沧児�況，油壓都應當維持在泵制造商規定的最小供油壓力水平之上。因此，必須確保油蓄能器的尺寸和設計參數足夠大，理由如下：

　　•隨著(zhù)時(shí)間的過(guò)去，新的耗電設備會(huì )逐步加入工廠(chǎng)的電網(wǎng)，與此同時(shí)，還會(huì )出現各種老化問(wèn)題。于是，提供給備用油泵電機的可用電壓將顯著(zhù)降低。這種電壓下降的現象會(huì )對備用油泵的起動(dòng)時(shí)間造成一些嚴重的限制。

　　•以便補償理論假設、建模和分析計算中的誤差。

　　一般推薦氣囊式蓄能器(圖3)。油蓄能器通常采用300系列不銹鋼殼來(lái)建造，其中含有一個(gè)丁晴橡膠囊(或者由其他合適的材料制成的氣囊)，其作用是在惰性氣體和潤滑油之間形成一道阻隔屏障。油蓄能器通常豎直安裝。惰性氣體閥門(mén)一般位于蓄能器上端，而油口位于下端。氮氣是適合該應用的最佳惰性氣體，因為它不僅具有合適的化學(xué)和物理屬性，而且方便易得。絕對不能采用空氣，因為它具有腐蝕性，易爆炸(因為其中含有氧氣)。粗略的觀(guān)察表明，惰性氣體的預加壓力通常保持在潤滑油系統工作壓力的80%左右。

　　氣囊的高彈性能夠提供快速的響應時(shí)間，這是一項非常重要的因素，因為當緊急情況發(fā)生時(shí)，潤滑油系統會(huì )迅速出現壓降。應當根據詳細計算和工作經(jīng)驗慎重預測各種不同的壓力點(diǎn)和壓差(油蓄能器和耗油設備之間)。例如，油蓄能器的最小壓力通常比觸發(fā)潤滑油系統低壓報警的壓力高出大約20%。相對較慢的反應時(shí)間會(huì )導致微小壓差。

　　但是，選擇適當的大壓差(蓄能器與耗油點(diǎn)之間)能夠帶來(lái)快速的反應時(shí)間。油蓄能器應該提供充分的油流量，并在足夠大的壓力下使該流量維持一段必要的時(shí)間。油蓄能器需要一種特殊的計算，它完全不同于水或者其他流程蓄能器。當達到最小壓力(低油壓報警水平外加一定的裕量)時(shí)，油蓄能器應該將油推入潤滑油系統中。所需的油量必須保持一段足夠長(cháng)的時(shí)間(通常是5秒鐘)，與此同時(shí)還應維持中等大小的壓力(最大與最小壓力之間)�；�于以上所有這些因素，油蓄能器的容量通常比傳統的水(或者流程)蓄能器大兩至四倍。