遠心ポンプの一般的な問題

遠心ポンプは、効率的な流体輸送のために、さまざまな産業用途で広く使用されています。しかし、これらの機械は、パフォーマンスを妨げ、予定外のダウンタイムにつながる可能性のあるいくつかの一般的な問題の影響を受けやすいです。

このブログ記事では、遠心ポンプに関連する一般的な問題を詳しく調べ、これらの課題を軽減するための戦略を探ります。これらの問題に積極的に対処することで、産業施設はポンプシステムの信頼性と寿命を向上させることができます。

一般的な遠心ポンプの問題と解決策

ポンプが空になる

遠心ポンプのオペレーターが直面する最も一般的な問題の 1 つは、ポンプの空運転です。これは、ポンプが吸引源から十分な液体を受け取らず、適切な潤滑と冷却が行われない状態で動作した場合に発生します。空運転は、シール、ベアリング、インペラなどのポンプ内部に重大な損傷を引き起こす可能性があります。

この問題を防ぐには、吸引パイプが常に液体に浸かっていること、および吸引ラインに空気漏れがないことを確認してください。
吸引源の液面を監視し、最低限必要な液面以上に維持します。
液面が臨界点以下に下がった場合にポンプを自動的に停止する低レベルスイッチまたはセンサーを設置します。

流量の低下

ポンプの流量の低下は、吸引フィルターの詰まり、吸引バルブの半閉鎖、吸引パイプライン内の空気溜まりなど、いくつかの問題を示している可能性があります。また、インペラの摩耗、インペラのクリアランスの不適切、またはインペラの損傷や欠陥によっても流量が減少する場合があります。

流量減少に対処するには、まずポンプの吸入側を確認します。
詰まったフィルターを清掃し、バルブが完全に開いていることを確認します。吸引パイプに空気漏れがないか点検し、空気溜まりがあれば除去します。
問題が解決しない場合は、インペラに摩耗、損傷、または破片の蓄積の兆候がないか調べてください。
メーカーの仕様に従ってインペラのクリアランスを調整し、必要に応じてインペラを交換します。

インペラの逆回転

遠心ポンプ特定の回転方向で動作するように設計されています。インペラが間違った方向に回転すると、ポンプは必要なヘッドと流量を生成しません。この問題は、電気接続の誤りや電源の位相反転によって発生することがあります。

インペラの逆回転を修正するには、まず、ポンプケースの矢印で示される正しい回転方向を確認します。
次に、電気接続をチェックし、正しく配線されていることを確認します。
問題が解決しない場合は、電気技師に相談して、位相反転などの電源の潜在的な問題を調査してください。

ポンプの故障

ポンプの焼き付きは、インペラやシャフトなどのポンプの回転部品が固まって回転できなくなることで発生します。これは、ベアリングの故障、過度の摩耗、ポンプ内の異物の存在など、さまざまな原因で発生する可能性があります。

ポンプが故障した場合は、さらなる損傷を防ぐために直ちに電源を切ってください。
ポンプを分解し、ベアリング、摩耗リング、その他の重要なコンポーネントに摩耗や損傷の兆候がないか検査します。
摩耗または損傷した部品を交換し、再起動する前にポンプが適切に再組み立てされ、調整されていることを確認してください。

過熱

遠心ポンプで過度の熱が発生すると、ベアリング、シール、その他のコンポーネントが早期に故障する可能性があります。過熱は、潤滑不足、ベアリングの不適切な冷却、低流量状態でのポンプの運転など、さまざまな要因によって発生します。

過熱を軽減するには、ポンプが適切に潤滑され、ベアリング冷却システムが適切に機能していることを確認してください。
ベアリングの温度を定期的に監視し、製造元の推奨範囲内に維持してください。
ポンプ内で再循環と熱の蓄積が発生する可能性があるため、低流量状態でポンプを長時間動作させないでください。

空気の侵入

空気の侵入は遠心ポンプの一般的な問題であり、流量の低下、振動の増加、キャビテーションを引き起こす可能性があります。空気は、吸入管を含むさまざまなポイントからポンプに入り込む可能性があります。メカニカルシール、そして詰め物ボックス。

空気の侵入を防ぐため、吸引配管のすべての接続部が気密であり、適切に密閉されていることを確認してください。
吸引ラインに目に見える漏れや亀裂がないか確認し、すぐに修理してください。
渦巻きや空気の巻き込みを防ぐために、吸引パイプが液面より十分に下に沈んでいることを確認します。

振動

遠心ポンプの過度の振動は、不適切な位置合わせ、インペラのアンバランス、ベアリングの摩耗、キャビテーションなど、いくつかの要因によって引き起こされる可能性があります。振動は、ポンプ部品の早期摩耗、シールの故障、ポンプ効率の低下につながる可能性があります。

振動の問題に対処するには、まずポンプとモーターの位置合わせを確認します。
ポンプがモーターシャフトと正しく位置合わせされていること、およびカップリングが良好な状態であることを確認します。
インペラに摩耗、損傷、または不均衡の兆候がないか検査します。インペラのバランスが崩れると大きな振動が発生する可能性があるため、専門家に交換またはバランス調整を依頼する必要があります。
ベアリングに過度の摩耗や損傷がないか確認し、必要に応じて交換してください。
早期故障を防ぐために、ベアリングが適切に潤滑され、冷却されていることを確認してください。

キャビテーション

キャビテーションは、ポンプ内の圧力が液体の蒸気圧を下回ると発生し、ポンプ内で蒸気泡が形成されて崩壊します。これにより、流量の低下、振動の増加、ポンプ内部の損傷につながる可能性があります。

キャビテーションを防止するには、ポンプに十分な正味吸引ヘッド (NPSH) があることを確認してください。これは、吸引ヘッドを大きくするか、吸引リフトを下げるか、または吸引パイプの直径を大きくすることで実現できます。
吸引ストレーナーまたはフィルターが詰まっていないか確認し、適切な流量を維持するために定期的に清掃してください。
吸引バルブが完全に開いていること、および吸引ラインに制限がないことを確認します。
ポンプは推奨流量範囲内で操作し、低流量でポンプを長時間稼働させないでください。

ポンプ内のゴミ

ポンプ内にゴミが入ると、詰まり、流量の低下、ポンプ内部の損傷を引き起こす可能性があります。

ポンプにゴミが入らないように、ポンプで汲み上げる液体に適したメッシュサイズの吸引ストレーナーまたはフィルターを取り付けてください。
ストレーナーまたはフィルターが詰まっていないことを確認するために、定期的に点検および清掃してください。
すでにポンプ内にゴミが入り込んでいる場合は、ポンプを分解してゴミを手動で取り除く必要がある場合があります。
インペラ、摩耗リング、その他の内部部品に摩耗や損傷の兆候がないか点検し、必要に応じて交換します。
大きな粒子がポンプに入る前に除去するために、ポンプの上流に破片分離器または沈殿タンクを設置することを検討してください。

スローポンプ再プライミング

ポンプの再プライミングが遅くなるのは、吸入ラインまたはポンプケーシングにエアポケットが形成され、ポンプが適切な吸引を確立できないためです。これは、吸入配管の空気漏れ、不十分な吸入ヘッド、または不良なポンプが原因である可能性があります。フットバルブ.

ポンプの再プライミングを改善するには、吸入配管が気密で適切に密閉されていることを確認してください。吸入ラインに漏れがないか確認し、漏れがあればすぐに修理してください。
空気の混入を防ぐために、吸引パイプが液面より十分に下に沈んでいることを確認します。
ポンプが作動していないときにプライムを維持し、逆流を防ぐために、吸入ラインの端にフットバルブを取り付けます。
より高速で信頼性の高いプライミングを実現するために、自己プライミング遠心ポンプ、または真空ポンプやエジェクターなどのプライミング補助装置の設置を検討してください。

過剰なノイズ

遠心ポンプからの過度の騒音は、ベアリングの摩耗、キャビテーション、不適切な取り付けなど、いくつかの問題を示している可能性があります。摩耗したベアリングは機械的な騒音や振動を引き起こし、すぐに対処しないと早期故障につながる可能性があります。

ベアリングが適切に潤滑されていることを確認し、必要に応じて交換してください。
キャビテーションは、低圧によりポンプで汲み上げた液体に蒸気泡が形成され、特徴的なゴロゴロという音が発生するときに発生します。キャビテーションを軽減するには、吸入管のサイズが適切であること、吸入揚程が過大でないこと、吸入源の液面が十分であることを確認します。
位置ずれや不十分なサポートなどの不適切な設置も、過剰な騒音の原因となる場合があります。ポンプとモーターの位置が正しく、ポンプの脚が基礎にしっかりと固定されていることを確認してください。

ポンプドライバーの過負荷

ポンプドライバー (通常は電動モーター) の過負荷は、いくつかの要因によって発生します。電力消費が過剰である場合、摩耗リングの摩耗やインペラのクリアランスの不適切など、ポンプ内部に問題がある可能性があります。

インペラと摩耗リングに摩耗の兆候がないか点検し、必要に応じてクリアランスを調整します。異常な振動によりモーターの負荷が大きくなり、過負荷につながることもあります。
過度の振動がないか確認し、位置合わせ、バランス、または摩耗したコンポーネントに関する問題に対処します。
流体の汚染や流体特性の変化により、電力要件が増加する可能性があります。ポンプで汲み上げた流体がポンプの仕様に適合していることを確認し、必要に応じて適切なろ過装置を設置してください。
最後に、モーターのサイズがポンプと動作条件に対して正しいことを確認します。

液漏れ

遠心ポンプの流体漏れは、通常、メカニカルシールまたはスタッフィングボックスで発生します。シールが摩耗または損傷すると、流体が漏れ出し、ポンプの性能が低下し、環境への危険が生じる可能性があります。

シール部分に摩耗や損傷の兆候がないか定期的に点検し、必要に応じて交換してください。
シール面がポンプで送られる流体によって適切に潤滑され、冷却されていることを確認します。
パッキン付きのポンプの場合は、グランドナットが適切に調整され、少量の漏れが制御されていることを確認してください。グランドナットを締めすぎると、過度の熱が発生し、パッキンが損傷する可能性があります。
漏れはフランジ接続部やポンプケーシングの亀裂によっても発生する可能性があります。ガスケットとフランジに損傷や不適切な密閉の兆候がないか検査し、必要に応じて交換または修理してください。

液体汚染

流体の汚染は、遠心ポンプの性能低下から完全な故障まで、さまざまな問題を引き起こす可能性があります。研磨粒子は、インペラや摩耗リングなどのポンプ内部を侵食し、効率の低下やクリアランスの増大につながります。

ポンプに入る前に汚染物質を捕捉するために、吸入側に適切なフィルターまたはストレーナーを取り付けます。
フィルターの効果を維持するために、定期的にフィルターを清掃または交換してください。特に腐食性の高い流体を扱うポンプでは、化学汚染によりポンプ部品の腐食や劣化が生じる可能性があります。
ポンプの材質がポンプで送られる流体と適合していることを確認し、適切な監視とメンテナンスを実施してください。
藻類やバクテリアなどの生物の繁殖により、インペラや吸引ストレーナーが詰まり、流量が減少して電力消費が増加する可能性があります。生物の繁殖を抑制するには、適切な殺生物剤で流体を処理するか、定期的な洗浄手順を実施してください。
最後に、空気の混入はキャビテーションを引き起こし、ポンプの性能を低下させる可能性があります。吸引ラインの空気漏れや吸引源の液面低下の原因を特定して排除します。

モーター故障

モーターの故障は、遠心ポンプシステムで発生する最も一般的な問題の 1 つです。モーターはポンプの駆動力であり、モーターに問題があると、パフォーマンスが低下したり、ポンプが完全に故障したりする可能性があります。過熱はモーター故障の主な原因であり、潤滑不足、過度の摩擦、またはベアリングの摩耗が原因で発生します。短絡や巻線の損傷などの電気的な障害もモーター故障の原因となることがあります。

モーターの問題を防ぐには、ポンプの電力要件に合った適切なモーターサイズを選択し、適切な潤滑レベルを維持してください。
ベアリングの温度と振動を定期的に監視すると、潜在的な問題を早期に検出できます。

エネルギー効率の悪さ

遠心ポンプは大量のエネルギーを消費するため、効率が重要な問題となります。エネルギー効率の悪さにつながる要因には、ポンプの不適切な選択、不適切なサイズ設定、不適切なシステム設計などがあります。ポンプを最高効率点 (BEP) からかけ離れた流量で運転すると、消費電力が増加し、性能が低下する可能性があります。インペラの摩耗、キャビテーション、および吸入および排出配管での過度の摩擦損失も、エネルギー効率の悪さにつながる可能性があります。

エネルギー使用を最適化するには、システム要件に適合するポンプを選択し、吸入および排出配管のサイズが適切であることを確認し、定期的なメンテナンスを実行してポンプの内部を良好な状態に保ちます。

プライムロス

プライム損失は、空気が吸入ラインに入り、ポンプが吸入源から液体を吸い込む能力を失うときに発生します。これは、吸入配管の空気漏れ、不十分な吸入ヘッド、または吸入タンク内の液体レベルの低下など、さまざまな理由で発生する可能性があります。ポンプがプライムを失うと、空になり、メカニカルシールやその他の内部コンポーネントが損傷する可能性があります。

プライム損失を防ぐには、適切な吸引圧力を確保し、吸引ラインの空気漏れをチェックし、吸引源の液体レベルを十分に保ちます。
吸引配管にフットバルブまたはチェックバルブを取り付けると、断続的なポンプ運転中にプライムを維持するのに役立ちます。

化学的適合性の問題

遠心ポンプはさまざまな産業用途で使用され、多くの場合、化学物質や腐食性の流体の移送に使用されます。ポンプの材質が移送される流体に適していない場合、化学的適合性の問題が発生し、腐食、浸食、またはポンプ部品の早期故障につながる可能性があります。適合しない流体は、ポンプのシール、ガスケット、およびその他の重要な部品の劣化を引き起こし、漏れや性能の低下につながる可能性があります。

化学的な適合性の問題を回避するには、ポンプで送る流体と適合する材料を使用したポンプを選択してください。
ポンプの材質を選択するときは、温度、濃度、pH などの要素を考慮してください。
場合によっては、ポンプの内部を強力な化学物質から保護するために、特殊なコーティングやライナーが必要になることがあります。

遠心ポンプのトラブルシューティング手順

ステップ1: ポンプの回転を確認する

遠心ポンプのトラブルシューティングの最初のステップの 1 つは、正しい回転方向を確認することです。回転を確認するには、ポンプケースにある正しい回転方向を示す矢印を探します。次に、モーターを短時間始動し、シャフトの回転方向を観察します。インペラが間違った方向に回転する場合は、モーターの端子ボックスにある 3 つの相リード線のうち 2 つを交換します。

ステップ2: 吸引配管の点検

吸引ラインに漏れの兆候がないか点検してください。吸引パイプに空気が入るとエアポケットが発生し、流量の低下やキャビテーションの原因になります。摩擦損失を最小限に抑えるために、吸引パイプのサイズが適切で、エルボと継手の数を最小限に抑えて取り付けられていることを確認してください。吸引パイプの水没深さをチェックして、適切な吸引圧力を確保し、渦巻きを防止してください。吸引ストレーナまたはフィルターを清掃して、流れを妨げる可能性のある堆積したゴミを取り除きます。

ステップ3: インペラの状態を評価する

インペラに摩耗、損傷、または詰まりの兆候がないか目視で検査します。振動を最小限に抑え、ベアリングの寿命を延ばすために、インペラが適切にバランスされていることを確認します。最適なパフォーマンスと効率を維持するために、必要に応じてインペラのクリアランスを調整します。

ステップ4: キャビテーションの確認

キャビテーションの問題を解決するには、吸入圧力をチェックし、蒸発を防ぐのに十分であることを確認します。吸入源の液面が適切であり、吸入配管に障害がないことを確認します。吸入条件を改善するには、吸入配管の直径を大きくするか、吸入揚程を下げることを検討してください。

ステップ5: ベアリングとシールの状態を監視する

メーカーの推奨に従って、適切な種類と量の潤滑剤を使用して定期的にベアリングに注油してください。メカニカルシールに漏れの兆候がないか点検し、摩耗または損傷したシールはすぐに交換して、液体の汚染や空気の侵入を防止してください。シールのフラッシュラインがクリアで適切に機能し、シールに十分な冷却と潤滑が行われていることを確認してください。

ステップ6: システム条件を評価する

排出配管に、部分的に閉じたバルブや詰まりなど、システムのヘッドを増大させて流量を減少させる可能性のある制限がないか確認します。実際のヘッドと流量がポンプの設計仕様と一致していることを確認します。粘度や比重など、ポンプの性能に影響を与える可能性のある流体特性の変化をチェックします。モーターのサイズがポンプの電力要件に対して正しく設定されており、電源が安定していて指定された電圧範囲内であることを確認します。