발전소의 응축기 진공 시스템의 핵심 장비로서 2S-185A 2 단계 워터 링진공 펌프운영 안정성으로 인해 단위 효율 및 에너지 소비 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 그러나 펌프 샤프트 마모는 이러한 유형의 장비의 가장 일반적인 고장 중 하나이며 종종 계획되지 않은 가동 중지 시간, 유지 보수 비용이 급증하며 장비 수명이 단축됩니다. 이 기사는 구조적 특성, 마모 메커니즘 및 관리 전략을 분석하여 발전소 엔지니어에게 체계적인 솔루션을 제공합니다.

I. 펌프 샤프트의 구조적 특성 2S-185A 및 작업 환경의 과제

1.1 2 단계 워터 링 펌프의 독특한 구조

2S-185A 진공 펌프는 2 단계 시리즈 임펠러 설계를 채택하여 2 단계 압축을 통해 더 높은 진공 정도를 달성합니다 (궁극의 진공은 2.7kpa에 도달 할 수 있음). 펌프 샤프트는 동시에 2 단계 임펠러를 구동하고 복합 부하를 곰 야기해야합니다.

• 방사형 교대 부하 : 임펠러의 편심 설치 (편심은 약 4-6mm)로 인해 물 링은 블레이드에 주기적으로 저항을 갖고 측정 된 단일 단계 방사형 힘은 200-300N에 도달 할 수 있습니다.
• 축 추력 : 2 단계 압축에 의해 생성 된 가스 압력 구배는 축 방향 추력을 형성하고 단일 단계 축 방향 힘 범위는 약 500-800N입니다.
• 진동 하중 : 임펠러가 스케일링되거나 동적 균형이 실패하면 불균형이 ISO1940 G2.5 표준 (≤0.5g · mm/kg)을 초과하고 진동 속도가 4.5mm/s 임계 값을 초과 할 수 있습니다.

1.2 펌프 샤프트의 주요 응력 영역 2S-185A

발전소 해체 사례의 측정 데이터 (그림 1) 펌프 샤프트 마모가 다음과 같은 영역에 집중되어 있음을 보여줍니다.

II. 펌프 샤프트 마모의 깊은 메커니즘 분석

2.1 금속 피로 및 마이크로 모션 마모의 커플 링 효과

피로 마모 : 교대 응력의 작용 하에서, 2S-185A 샤프트 표면의 최대 전단 응력은 재료의 항복 강도에 도달 할 수있다; 균열 개시주기 : 응력 진폭 Δσ> 200mpa 일 때, 균열 개시 수명은 10 ° 사이클 미만일 (약 3 개월의 러닝 시간에 해당).

마이크로 모션 마모 : 베어링의 내부 고리와 샤프트의 약간의 슬라이딩은 산화 마모를 유발합니다. 마모 파편 조성의 분석은 Fe₃o₄가 60%이상을 차지한다는 것을 보여줍니다. 한 경우에, 결합 표면의 접촉 압력이 설계 값에서 80mpa에서 45mpa로 떨어 졌을 때, 마모 속도는 3 배 증가했습니다.

2.2 윤활 실패의 연쇄 반응

다중 결함 펌프의 통계에 따르면 마모의 60%가 윤활 이상과 직접 관련이 있음을 보여줍니다.

A) 그리스 필름 파열 : 베어링 온도가> 90 ℃ 인 경우 리튬 기반 그리스의 일관성은 NLGI 레벨 2에서 레벨 1로 떨어지고 그리스 필름 두께는 25μm에서 10μm로 감소합니다.

b) 오염 물질 침입 : 수증기 침투는 그리스 산 값이 증가하여 (> 1.5mgkoh/g) 산화 및 겔화를 가속화하고;

c) 부적절한 재 삽입 간격 : 제조업체의 권장주기 (보통 2000-3000h)를 초과 한 후 마모량이 기하 급수적으로 증가합니다.

III. 주요 영향 요인 및 정량적 평가

3.1 재료 및 공정 결함의 증폭

a) 사례 비교 :

플랜트 펌프 샤프트 (40CR 담금질 및 템퍼링 처리, 표면 거칠기 RA0.4μm) : 평균 수명 48000H;

B 플랜트 펌프 샤프트 (45 강철 정규화 처리, RA1.6μm) : 수명 22000H, 마모 속도는 1.8 배 증가했습니다.

b) 금속성 분석 :

HRC28-32 경도 요구 사항을 충족하지 않는 샤프트의 경우, 표면 마르텐 사이트 함량은 <70%이며 내마모성은 40%감소합니다. 질화물 층의 두께가 불충분 한 경우 (<0.2mm), 접촉 피로 수명이 표준 값의 1/3으로 단축됩니다.

3.2 숨겨진 설치 오류 위험

a) 중심 편차의 영향 : 커플 링 오프셋이> 0.05mm 인 경우 추가 굽힘 모멘트는 샤프트 편향을 15%증가시킵니다. 1 °의 각도 편차에 의해 생성 된 축력은 설계 하중의 20%에 도달 할 수 있습니다.

b) 베어링 클리어런스 제어 : 이중 줄 테이퍼 롤러 베어링의 축 방향 제거는 0.08-0.15mm로 제어해야합니다. 너무 단단히 (<0.05mm) 온도가 과도하게 상승하면 너무 느슨해지면 (> 0.2mm) 충격 하중이 발생합니다.

2S-185A 펌프 샤프트의 마모는 본질적으로 기계 환경, 재료 특성 및 작동 및 유지 관리의 결합 된 효과의 결과입니다. 마모 메커니즘을 정량적으로 분석하고 예방 유지 보수 시스템을 설정함으로써 펌프 샤프트의 수명을 크게 확장 할 수 있습니다. 발전소는 계획되지 않은 다운 타임 비율을 0.5% 미만으로 줄이고 장비 신뢰성을 달성하기 위해 설계 검토, 조건 모니터링 및 표준화 된 운영을 포함하는 폐쇄 루프 관리 프로세스를 설립하는 것이 좋습니다.

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