Méthodes de réparation des roues des pompes centrifuges chimiques
2025-12-15
I. Causes courantes de dommages à la turbine
1. Corrosion
De nombreux milieux chimiques, tels que les acides, les alcalis et les solvants organiques, peuvent réagir avec les matériaux métalliques des turbines. Par exemple, les turbines courantes en acier au carbone sont sujettes à des trous de corrosion lorsqu'elles sont exposées à des milieux acides ; même les turbines en acier inoxydable offrant une meilleure résistance à la corrosion peuvent souffrir de corrosion par piqûre ou de fissuration par corrosion sous contrainte dans des environnements contenant des chlorures : ce sont des scénarios courants rencontrés lors de l'entretien quotidien des pompes.
2. Érosion
Si le fluide transporté contient des particules solides (par exemple, boue minérale, impuretés dans les déchets liquides), ces particules circuleront à grande vitesse avec le fluide et parcourront continuellement la surface de la roue. Au fil du temps, les lames s'amincissent progressivement, les bords s'usent et même des piqûres peuvent se former. Ce type de dommages est particulièrement fréquent dans les sections de transport de boues minérales et de traitement des déchets liquides, nécessitant des réparations fréquentes.
3. Cavitation
La cavitation est le problème le plus caché et le plus facilement négligé. Lorsque la pression d'entrée de la pompe est trop faible, une vaporisation locale du liquide se produit, formant des bulles. Lorsque ces bulles se déplacent vers la zone à haute pression avec le fluide, elles s'effondrent instantanément, générant des forces d'impact extrêmement fortes qui peuvent enfoncer la surface de la turbine dans une structure en forme de nid d'abeille et même pénétrer dans les pales dans les cas graves. Au moment où un fonctionnement anormal de la pompe est détecté, les dommages causés par la cavitation sont souvent déjà graves.
4. Fatigue mécanique et vibrations
Des problèmes tels qu'un désalignement lors de l'installation, une déformation de l'arbre ou une usure des roulements peuvent amener la roue à supporter des charges anormales pendant le fonctionnement. À long terme, des fissures de fatigue sont susceptibles d'apparaître à la racine des aubes, et parfois l'ajustement entre le moyeu et l'arbre peut se desserrer, entraînant un bruit anormal pendant le fonctionnement et affectant sérieusement la stabilité de la pompe.
II. Méthodes de réparation courantes
Méthode 1 : Réparation par soudage
Applicable aux roues métalliques présentant des fissures, des défauts locaux, etc.
Matériaux courants :Acier inoxydable, acier au carbone, Hastelloy, etc.
Points d'opération :
Après avoir démonté la turbine, nettoyez soigneusement la couche de corrosion superficielle et les taches d'huile pour exposer le matériau de base.
Un ressuage ou un test par ultrasons sont recommandés pour confirmer l’absence de fissures cachées.
Sélectionnez les matériaux de soudage correspondant au matériau de la roue ; les matériaux de soudage à base de nickel peuvent être envisagés pour les environnements hautement corrosifs.
Contrôler l’apport de chaleur du soudage pour réduire la déformation ; Le soudage TIG est recommandé pour les pièces à parois minces.
Après le soudage, meulez pour restaurer la forme originale du canal d'écoulement et réexécutez la correction de l'équilibre dynamique.
Avantages :Restaure la résistance structurelle ; le coût est généralement inférieur à celui du remplacement par une pièce neuve.
Remarques :Ne convient pas à la corrosion ou à l'érosion sur de grandes surfaces ; nécessite une opération par des soudeurs expérimentés ; un traitement thermique inapproprié peut affecter la résistance à la corrosion du matériau.
Méthode 2 : Réparation du revêtement/doublure
Applicable à la corrosion de surface ou à la protection contre une légère érosion, et peut également être utilisé comme mesure de maintenance préventive. Ne s'applique pas aux roues présentant des fissures structurelles.
Matériaux de protection courants :
Revêtement époxy : résistant aux acides et aux alcalis, facile à construire.
Revêtement polyuréthane : Bonne résistance à l’usure, adapté aux supports contenant des particules.
Revêtement en céramique : dureté élevée, forte résistance à l’érosion, mais exigences de construction élevées.
Placage chimique nickel-phosphore : couverture uniforme, avec à la fois une résistance à la corrosion et une résistance à l'usure.
Processus de construction :Nettoyage de surface → Sablage et rugosité → Application du revêtement → Traitement de durcissement → Meulage du canal d'écoulement.
Avantages :Cycle de construction court, faible coût et peut prolonger la durée de vie de la roue.
Remarques :Un revêtement trop épais peut modifier le profil du canal d'écoulement ; un traitement de surface insuffisant peut facilement conduire au pelage du revêtement.
Méthode 3 : Réparation par usinage
Applicable aux problèmes d'écart dimensionnel tels que l'usure du moyeu de la turbine et la déformation du profil de la pale. Par exemple, lorsque les couvercles avant et arrière d'une roue fermée s'amincissent en raison du frottement, ou lorsque la sortie des pales devient inégale en raison de l'érosion, l'usinage peut être utilisé pour restaurer les dimensions géométriques d'origine.
Avantages :Haute précision de réparation, aidant à restaurer l'efficacité de la pompe.
Remarques :Uniquement applicable aux roues avec une perte matérielle minimale ; un usinage excessif réduira la résistance ; un équipement professionnel est requis pour l’usinage de surfaces courbes complexes.
Méthode 4 : remplacement direct
Il est recommandé de la remplacer par une nouvelle roue si la roue présente les conditions suivantes :
Multiples fissures ou lames cassées ;
Profondeur de corrosion supérieure à 30 % de l'épaisseur de la paroi ;
Le coût de réparation est proche ou supérieur au prix d’une nouvelle roue.
Lors de la sélection d'une nouvelle roue, des matériaux plus durables peuvent être choisis en fonction de caractéristiques moyennes. Par exemple, l'Hastelloy convient aux environnements fortement acides, et des turbines en polyéthylène à revêtement céramique ou en polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé peuvent être envisagées pour les conditions de travail à usure élevée.
III. Considérations clés lors de la réparation
Compatibilité des matériaux :Les matériaux de réparation doivent être compatibles à la fois avec le matériau de base de la roue et avec le fluide transporté ; sinon, une corrosion électrochimique ou une défaillance du revêtement pourrait se produire.
Correction d'équilibre dynamique :Les opérations de réparation telles que le soudage et le revêtement modifieront la répartition des masses de la roue. En particulier pour les pompes à grande vitesse, un équilibrage dynamique doit être effectué après réparation pour éviter des vibrations excessives pendant le fonctionnement.
Conformité aux spécifications pertinentes :Pour les pompes occupant des positions clés, il est recommandé de suivre des normes telles que API 610 pour le processus de réparation, y compris les exigences en matière de confirmation des matériaux, de tests non destructifs et de qualité d'équilibrage.
Accent sur la maintenance préventive :Vérifiez régulièrement les paramètres de fonctionnement tels que les vibrations et la pression, nettoyez les filtres en temps opportun et faites fonctionner la pompe dans la plage de débit conçue pour prolonger efficacement la durée de vie de la roue. Pour les pompes importantes, il est recommandé d'ouvrir le couvercle pour inspecter la turbine tous les 6 à 12 mois.
IV. Foire aux questions
Q1 : Les turbines en plastique (par exemple, PTFE, PP) peuvent-elles être réparées ?
A1 : Des dommages mineurs peuvent être tentés avec des adhésifs spéciaux ou par soudage à l'air chaud, mais la résistance de la réparation est généralement limitée. Le remplacement direct est recommandé pour les postes clés ou les environnements à haute température et haute pression.
Q2 : Quelle est la différence entre l’équilibre statique et l’équilibre dynamique ?
A2 : L'équilibre statique corrige uniquement le décalage du centre de gravité dans un état stationnaire, tandis que l'équilibre dynamique corrige les forces et les moments déséquilibrés dans un état de rotation. Les pompes à grande vitesse doivent subir un équilibre dynamique.
Q3 : Comment juger la cavitation ?
A3 : Habituellement, la pompe produira un bruit similaire à celui d'un impact de gravier pendant le fonctionnement, et la hauteur et l'efficacité diminueront considérablement. L’inspection après démontage révélera des trous denses sur la surface de la roue.
Résumé
La réparation d'une turbine est une tâche qui nécessite une prise en compte approfondie de la technologie, de l'expérience et des spécifications. La sélection de la méthode de réparation correcte en fonction du type de dommage, la garantie de l'adéquation des matériaux et la réalisation d'un équilibre dynamique et de tests de qualité approfondis sont essentiels pour obtenir des performances de réparation et de restauration fiables de l'équipement. Si vous avez besoin d'un soutien professionnel,teffpeut vous fournir des solutions fiables. Nous disposons d'une équipe technique professionnelle et de processus standardisés, déterminés à vous aider à prolonger la durée de vie de vos équipements et à garantir la sécurité de la production.
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