発電所のコンデンサー真空システムのコア機器として、2S-185A 2段階の水リング真空ポンプ運用の安定性により、ユニットの効率とエネルギー消費の性能に直接影響を与えます。ただし、ポンプシャフト摩耗は、このタイプの機器の最も一般的な障害の1つであり、多くの場合、計画外のダウンタイム、メンテナンスコストの急増、および機器寿命が短くなります。この記事では、構造的特性、摩耗メカニズム、および管理戦略を分析して、発電所エンジニアに体系的なソリューションを提供します。

I.ポンプシャフトの構造的特性2S-185Aおよび職場環境の課題

1.1 2段階のウォーターリングポンプのユニークな構造

2S-185A真空ポンプは、2段階のシリーズインペラー設計を採用して、2段階の圧縮によりより高い真空度を達成します（究極の真空は2.7kpaに達する可能性があります）。そのポンプシャフトは、同時に2段階のインピーラーを駆動し、複合荷重を耐える必要があります。

• 放射状の交互荷重：インペラーの偏心設置（偏心性は約4〜6mm）により、水リングが刃に周期的な抵抗があり、測定された単一段階の放射状力は200〜300Nに達する可能性があります。
• 軸方向の推力：2段階の圧縮によって生成されるガス圧力勾配は、軸方向の推力を形成し、単一段階の軸方向の力範囲は約500〜800Nです。
• 振動負荷：インペラがスケーリングされるか、動的バランスが故障した場合、不均衡はISO1940 G2.5標準（≤0.5g・mm/kg）を超え、振動速度は4.5mm/sのしきい値を超えます。

1.2ポンプシャフト2S-185Aの重要な応力領域

発電所の測定データは、ポンプシャフトの摩耗が次の領域に集中しているというケースショー（図1）の測定データ：ベアリング交配面、インペラーキーウェイ、シャフトショルダートランジションセクション。

ii。ポンプシャフト摩耗の深いメカニズムの分析

2.1金属疲労とマイクロモーション摩耗の結合効果

疲労摩耗：交互の応力の作用下で、2S-185Aシャフト表面の最大せん断応力は、材料の降伏強度に達する可能性があります。亀裂開始サイクル：応力振幅Δσ> 200mpaの場合、亀裂開始寿命は10°サイクル未満です（約3か月の実行時間に対応）。

マイクロモーションウェア：ベアリングとシャフトの内側のリングのわずかなスライドは、酸化的摩耗を引き起こします。摩耗の破片組成の分析は、Fe₃o₄が60％以上を占めることを示しています。あるケースでは、交配面の接触圧力が設計値の80MPaから45MPaに低下した場合、摩耗率は3倍に増加しました。

2.2潤滑障害の連鎖反応

複数の故障したポンプの統計は、摩耗の60％が潤滑異常に直接関係していることを示しています。

a）グリースフィルムの破裂：ベアリング温度が> 90の場合、リチウムベースのグリースの一貫性はNLGIレベル2からレベル1に低下し、グリース膜の厚さが25μmから10μmに減少します。

b）汚染物質の侵入：水蒸気浸透により、グリース酸値が増加し（> 1.5mgkoh/g）、酸化とゲル化が加速します。

c）不適切な再生間隔：メーカーの推奨サイクル（通常は2000-3000H）を超えた後、摩耗量は指数関数的に増加します。

iii。重要な影響要因と定量的評価

3.1材料とプロセスの欠陥の増幅

a）ケース比較：

植物ポンプシャフト（40crクエンチングおよび焼却処理、表面粗さRA0.4μm）：平均寿命48000H;

B植物ポンプシャフト（45鋼の正常化処理、RA1.6μm）：寿命は22000h、摩耗率は1.8倍増加しました。

b）金属学的分析：

HRC28-32硬度要件を満たさないシャフトの場合、表面のマルテンサイト含有量は70％未満で、耐摩耗性は40％減少します。窒化物層の厚さが不十分である場合（<0.2mm）、接触疲労寿命は標準値の1/3に短縮されます。

3.2インストールエラーの隠された危険

a）透過偏差の影響：結合オフセットが0.05mmを超える場合、追加の曲げモーメントにより、シャフトのたわみが15％増加します。 1°の角偏差によって生成される軸力は、設計負荷の20％に達する可能性があります。

b）ベアリングクリアランス制御：二重列テーパーローラーベアリングの軸方向クリアランスは、0.08-0.15mmで制御する必要があります。きつすぎる（0.05mm <0.05mm）は過度の温度上昇を引き起こし、緩すぎ（> 0.2mm）衝撃負荷を引き起こします。

2S-185Aポンプシャフトの摩耗は、本質的に、機械的環境、材料特性、運用およびメンテナンス管理の組み合わせ効果の結果です。摩耗メカニズムを定量的に分析し、予防保守システムを確立することにより、ポンプシャフトの寿命を大幅に拡張できます。発電所は、設計レビュー、状態監視、標準化された操作を含む閉ループ管理プロセスを確立して、計画外のダウンタイムレートを0.5％未満に減らし、機器の信頼性の飛躍を達成することをお勧めします。

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