Wartung von chemischen Kreiselpumpen mit Magnetantrieb

Kreiselpumpen mit Magnetantrieb werden häufig in vielen Anwendungen mit einem breiten Spektrum an Chemikalien eingesetzt, insbesondere solchen, die gefährlich und giftig sind. Ihre Beliebtheit bei chemischen Anwendungen ist auf mehrere entscheidende Vorteile zurückzuführen.

Wenn eine Pumpe zum Fördern von Chemikalien gewartet werden muss, hat Sicherheit oberste Priorität.

Im Idealfall wurde vor der Durchführung eines Wartungsprozesses eine Prozessgefahrenanalyse (PHA) durchgeführt. Damit sollen die Gefahren des Wartungsprozesses und der Technik angegangen werden, um die Sicherheit der Arbeitnehmer zu gewährleisten.

Es sollten schriftliche Verfahren vorhanden sein, die klar und leicht verständlich sind und vollständige Anweisungen für die sichere Durchführung des Wartungsprozesses enthalten.

Mitarbeiter, einschließlich Vertragsmitarbeiter, müssen in den geltenden Verfahren und sicheren Arbeitspraktiken geschult werden. Die Schulung muss ein angemessenes Verständnis der Risiken der beteiligten Chemikalien und Schritte zur Bewältigung der Gefahren einer Exposition umfassen. Alle Arbeiten, einschließlich Elektro- und Sanitärarbeiten, sollten von qualifizierten Personen durchgeführt werden.

Stellen Sie sicher, dass das System, an das die Pumpe angeschlossen ist, gesperrt/gekennzeichnet ist und die Leitungen und die Pumpe entleert und gespült werden, bevor Sie Wartungsarbeiten durchführen.

Tragen Sie immer die entsprechende persönliche Schutzausrüstung, zu der eine Schutz- oder Chemikalienschutzbrille, ein Gesichtsschutz, Schutzkleidung, die gegen die zu pumpende Chemikalie beständig ist, und chemikalienbeständige Handschuhe gehören können, die zum Schutz vor der gepumpten Flüssigkeit konzipiert sind.

Halten Sie ein für die zu pumpende Chemikalie geeignetes Chemikalien-Auslaufset bereit und machen Sie sich mit der Verwendung des Auslauf-Sets vertraut.

Bei Arbeiten an Magnetkupplungspumpen gibt es zwei Aspekte, die bei direkt gekoppelten Pumpen nicht zu beachten sind:

Gefährdung durch Magnetfelder: Je nach Kontext können Magnetfelder auf unterschiedliche Weise definiert werden. Im Allgemeinen handelt es sich um ein unsichtbares Feld, das eine magnetische Kraft auf magnetempfindliche Substanzen ausübt. Magnete üben durch die von ihnen erzeugten Magnetfelder auch Kräfte und Drehmomente aufeinander aus.

Viele Magnetantriebspumpen, insbesondere größere, verwenden leistungsstarke Seltenerdmagnete wie Neodym-Eisen-Bor oder Samarium-Kobalt. Wenn diese Pumpen zusammengebaut sind, werden die Magnetfelder sicher im Inneren der Pumpe eingedämmt.

Wenn die Pumpe jedoch zerlegt wird, liegen die Magnete frei. Dies führt möglicherweise dazu, dass Wartungsarbeiter diesen Magnetfeldern ausgesetzt sind.

Für die meisten Menschen bereiten diese Felder keine Probleme. Allerdings dürfen Personen mit Herzschrittmachern, implantierten Defibrillatoren, anderen elektronischen medizinischen Geräten, metallischen Herzklappenprothesen, inneren Wundklammern (aus chirurgischen Eingriffen), metallischen Prothesen oder Sichelzellenanämie nicht mit den in der Pumpe enthaltenen Magneten umgehen oder sich in deren Nähe aufhalten . Konsultieren Sie einen Arzt, um spezifische Empfehlungen einzuholen, bevor Sie mit diesen Pumpen arbeiten.

Gefahr durch Magnetkraft: Die magnetische Anziehungskraft ist stark genug, um das Motorende und das Nassteil schnell zusammenzuziehen. Viele größere Pumpen mit Magnetantrieb verwenden Hebeschrauben, um ein langsames Trennen und erneutes Verbinden der Pumpe mit dem Motor zu ermöglichen. Bei der Demontage und beim Wiederzusammenbau von Magnetkupplungspumpen ist äußerste Vorsicht geboten. Um Verletzungen zu vermeiden, stecken Sie Ihre Finger nicht zwischen die Kontaktflächen des Motors und die nassen Enden.

Halten Sie die Antriebsmagnet- und Laufradbaugruppe von Metallspänen oder -partikeln fern. Magnetkupplungspumpen laufen mit engen Toleranzen zwischen den Antriebsmagneten und die Metallspäne könnten beim Neustart der Pumpe Schäden verursachen.

Wenn Pumpenkomponenten aufgrund von unsachgemäßem Betrieb, unsachgemäßer Installation oder anderen Faktoren wie Schleifmitteln in der gepumpten Chemikalie zu verschleißen beginnen oder Schäden auftreten, kann es zu einem Leistungsabfall, einer Zunahme von Vibrationen oder Geräuschen oder einem Anstieg des Stromverbrauchs kommen , Flüssigkeitsaustritt oder andere Anzeichen, die darauf hinweisen, dass die Pumpe außer Betrieb genommen werden sollte. Idealerweise unterliegt die Pumpe einem vorbeugenden Wartungsplan, der darauf abzielt, schwerwiegende Probleme zu beheben, die zu unerwarteten Ausfallzeiten führen.

Sobald die Pumpe sicher außer Betrieb genommen und dekontaminiert wurde, kann sie zur Untersuchung zerlegt werden. Gehen Sie bei der Durchführung von Wartungsarbeiten niemals davon aus, dass die Pumpe vollständig dekontaminiert ist, und tragen Sie unbedingt die entsprechende Schutzausrüstung, um zu verhindern, dass sie auch nach der Dekontamination noch vorhandenen Chemikalien ausgesetzt wird.

Zerlegen Sie die Pumpe sorgfältig anhand des Installations-, Betriebs- und Wartungshandbuchs (IOM) des Herstellers und untersuchen Sie die Komponenten auf Verschleiß, Beschädigung oder Bruch. Viele Hersteller bieten zudem kostenlosen Support bei Wartungsfragen an.

Dies wird dadurch verursacht, dass sich während des Betriebs keine Flüssigkeit in der Pumpe befindet. Einige Pumpen vertragen einen Trockenlauf über einen längeren Zeitraum hinweg (z. B. wenn sie mit einer Kohlenstoffbuchse oder diamantähnlichem Kohlenstoff [DLC]-Siliziumkarbid ausgestattet sind), während andere dies nicht können.

Diese Art von Schaden kann während der Installation verursacht werden, wenn die Pumpe nicht ordnungsgemäß geflutet und das Gehäuse nicht entlüftet wird, bevor die Pumpe gestartet wird, selbst wenn die Pumpe angestoßen wird, um die ordnungsgemäße Drehung zu überprüfen. Lufteinschlüsse in der gepumpten Flüssigkeit oder durch Wirbel verursachte Luft in der in die Pumpe eintretenden Flüssigkeit, die durch unsachgemäßes Eintauchen der Saugleitung verursacht wird, können ebenfalls Anzeichen von Trockenlaufschäden verursachen.

Ein Trockenlaufschaden wird meist durch einen Hitzeschaden angezeigt. Bei einer Pumpe mit thermoplastischer Konstruktion ist geschmolzener Kunststoff ein Hinweis darauf, dass die Pumpe trocken gelaufen ist.

Dies wird auch als „Deadheading“ bezeichnet und ist ein Zustand, der dadurch entsteht, dass die Pumpe über einen längeren Zeitraum unter der Mindestdurchflussrate der Pumpe betrieben wird oder das Auslassventil geschlossen ist. In diesem Zustand zirkuliert die kleine Flüssigkeitsmenge in der Pumpe und erwärmt die Flüssigkeit. Die Erwärmung der Flüssigkeit ist auf die Reibung des rotierenden Laufrads zurückzuführen.

Im Normalbetrieb, wenn das Auslassventil geöffnet ist, wird die Wärme von der gepumpten Flüssigkeit abgeführt. Wird die Pumpe jedoch mit geschlossenem Auslassventil betrieben, steigt die Temperatur der Flüssigkeit weiter an. Neben thermischen Schäden an internen Pumpenkomponenten durch die heiße Flüssigkeit kann auch das hydraulische Ungleichgewicht zu Schäden führen.

Ein geschlossenes Saugventil bewirkt, dass sich das Laufrad vorwärts bewegt und kräftig am Gehäuseanlaufring reibt. Im Normalbetrieb hält ein Flüssigkeitsfilm diese Oberflächen geschmiert und kühl. Dies kann zu thermischen Schäden am Laufrad führen.

Kavitation wird verursacht, wenn die verfügbare Netto-Positivsaughöhe (NPSHa) niedriger ist als der von der Pumpe benötigte NPSH (NPSHr). Im Niederdruckbereich bilden sich Blasen, die beim Eintritt in Bereiche mit höherem Druck in der Pumpe schnell zusammenbrechen und Kavitationsschäden verursachen.

Dies ist wahrscheinlicher bei heißen Flüssigkeiten, Flüssigkeiten mit hohem Dampfdruck, Saugquellen unter reduziertem Druck oder größeren Laufrädern, die nahezu mit vollem Durchfluss arbeiten. Kavitationsschäden führen zu Lochfraß und Erosion interner Pumpenteile, insbesondere des Laufrads.

Die Konstruktionsmaterialien müssen sorgfältig ausgewählt werden, um sicherzustellen, dass sie für die zu pumpende Chemikalie geeignet sind. Beachten Sie die Richtlinien zur Chemikalienbeständigkeit der Pumpenhersteller oder wenden Sie sich für Empfehlungen an den Hersteller der Chemikalien. Ein chemischer Angriff kann zum Quellen, Verspröden, Erweichen oder Auflösen der Pumpenkomponenten führen.

Die Saug- und Druckleitungen müssen ordnungsgemäß abgestützt werden, um die Düsenbelastung zu beseitigen oder auf ein akzeptables Maß zu reduzieren. Dies gilt insbesondere für Kunststoffpumpen, bei denen es zu Rissen im Gehäuse oder an den Anschlüssen kommen kann.

Schleifmittel in der gepumpten Chemikalie können zu Erosion verschiedener interner Komponenten führen, einschließlich der Buchse und der Rückseite der Pumpe.

Das Eindringen von Fremdkörpern in die Pumpe kann zu katastrophalen Schäden führen. Dabei handelt es sich in der Regel um größere Gegenstände wie Schrauben, Muttern und Drahtstücke. Das Laufrad und die vordere Wellenhalterung können beschädigt werden oder sich verklemmen, was zu einer Entkopplung führt.

Bei einem Synchronmagnetantrieb kommt es zur Entkopplung, wenn der innere und der äußere Antriebsmagnet nicht mehr synchron sind (gemeinsam drehen). Wenn sich der äußere Antriebsmagnet um einen nicht rotierenden inneren Antrieb dreht, entstehen Wirbelströme. Wirbelströme erzeugen wie alle elektrischen Ströme Wärme. Die Entkopplung kann durch Fremdkörper, große Feststoffansammlungen oder zu viel Motorleistung für die Magnetkupplung verursacht werden. Wenn die Pumpe entkuppelt und nicht schnell gestoppt wird, wird der innere Antrieb heiß. Dies kann zum Schmelzen interner Komponenten führen.

Pete Scantlebury ist Vizepräsident für Entwicklung bei Finish Thompson, Inc. Er verfügt über mehr als 45 Jahre Erfahrung in verschiedenen technischen Positionen im Unternehmen und ist der Ansprechpartner für die Nuancen und Anwendungen industrieller Pumpensysteme. Finish Thompson entwickelt und fertigt Pumpen zur sicheren Förderung einer Vielzahl korrosiver Flüssigkeiten. Weitere Informationen finden Sie unter www.finishthompson.com.