Analysis of the reasons of double suction centrifugal pump’s failure *

STRESZCZENIE: Wyjaśniono problem pracy pompy poza zalecanym zakresem, wymaganymi warunkami napływu cieczy do króćca ssawnego i w konsekwencji ulegania awarii przez 2-strumieniową pompę wirową. Przedstawiono zagadnienie zwiększonego poziomu drgań, niewłaściwej konfiguracji zabudowy rurociągu ssawnego oraz zastosowanej armatury. Zilustrowano sposób diagnozowania i rozwiązywania problemu, który po wdrożeniu w docelowym miejscu pracy potwierdził słuszność wprowadzonych rozwiązań konstrukcyjnych.

SŁOWA KLUCZOWE: pompa odśrodkowa, pompa 2-strumieniowa, drgania pomp, kawitacja, obliczenia CFD

ABSTRACT: The issue of a pump operation beyond its recommended range and required flow conditions to the suction flange and consequently failure of double suction axially split centrifugal pump was explained. The increased vibration level, improper configuration of the suction pipeline and used hydraulics were presented. It was also illustrated how to diagnose and solve a problem which after implementation at the target workplace has confirmed the correctness of implemented design solutions.

KEYWORDS: centrifugal pump, double suction axially split centrifugal pump, pump’s vibration, caviation, CFD simulations

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

• Adamkowski A., et al. “Resonance of torsional vibrations of centrifugal pump shafts due to cavitation erosion of pump impeller”. Engineering Failure Analysis. 70 (2016): pp. 56÷72.
• ANSI/API Standard 610, 11^th ed. (2010). “Centrifugal pumps for petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries”.
• ANSYS Inc. „ANSYS documentation for R 13”. Canonsburg: ANSYS Inc., 2013.
• Avellan F. “Introduction to Cavitation in Hydraulic Machinery”. The 6th International Conference on Hydraulic Machinery and Hydrodynamics. Lausanne 2004.
• Barringer H.P. “How to use reliability engineering principles for business issues”. TX, YPF, Reliability Symposium. La Platta, Argentina: Barringer & Associates, Inc. Humble, 1998.
• Barringer H.P. et al. “Life cycle cost summary”. International Conference of Maintenance Societies Perth. Western Australia: Barringer & Associates, Inc. maj 2003.
• Bolleter U. et al. “Solution to cavitation induced vibration problems in crude oil pipeline pumps”. 8th International Pump User Symposium. 1991.
• Gryboś R. „Drgania konstrukcji wzbudzone przepływem”. Gliwice: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2005.
• Gϋlich J.F. “Centrifugal pump”. Berlin–Heidelberg: Springer-Verlag, 2012.
• ISO 5199:2002 – Technical specifications for centrifugal pumps – Class II.
• ISO 10816 – Mechanical vibration – Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts. Parts 1, 3, 7 (ISO 10816-1:1995, ISO 10816-3:2009, ISO 10816-7:2009).
• Jędral W. “Pompy wirowe”. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2014.
• Karassik I. et al. “Pump Hanbook ”. New York: McGraw-Hill. 3rd ed., 2001.
• Koivula T. „On Cavitation in Fluid Power”. 1st Fluid Power Net International – PhD Symposium. Hamburg, 2000.
• Kopciewicz St., Jaroszewicz J. „Niewyważenie hydrauliczne jako źródło niesprawności w diagnostyce drganiowej pomp wirowych”. Przegląd Mechaniczny. LXII, 11 (2003): pp. 9–16.
• Macky R. “Pitfalls of pump piping”. Lewion: Mackay Associates Ltd., 2001.
• Pakuła G. “Poziom drgań zespołów pompowych – racjonalne wymagania”. Kronika Techniki Pompowej, 2014. http://kronikatechnikipompowej.pl/ (dostęp: 04.10.2017).
• Schiavello B., Visser F.C. “Pump cavitation-various NPSHr criteria, NPSHa margins, and impeller life expectancy”. Proceedings of the Twenty-Fifth International Pump Users Symposium. Texas 2009.
• Strączyński M. et al. „Podręcznik eksploatacji pomp w wodociągach i kanalizacji”. Warszawa: Wydawnictwo Seidel-Przywecki, 2012.
• Sulzer Pumps Ltd. „Centrifugal Pump Handbok ”. Winterthur, Switzerland, 2010.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2017.11.187