Erfahrungen bei der Erkennung von „abnormalem Lärm und Vibrationen“ in Chemieanlagen

Thread Content

Dieser Beitrag wurde zuletzt von yinkuilin6868 am 17.11.2015 um 14:49 bearbeitet. Bei der Arbeit in der Chemieindustrie nutzt ein erfahrener Bediener in der Regel sein geschultes Gehör, um ungewöhnliche Geräusche und Vibrationen zu erkennen. So kann er solche Geräusche aus dem allgemeinen Lärm heraus identifizieren und entsprechende Maßnahmen ergreifen, um Schäden an den Anlagen zu verhindern. Die häufigsten Ursachen für Geräusche sind im Allgemeinen folgende: 1. Korrosion der inneren Komponenten der Ventile ； 　　2. Pumpe entleeren ； 　　3. Hocheffiziente Pumpen im Niedriglastbetrieb ； 　　4. Schwingen von Zentrifugalkompressoren ； 　　5. Riss im Trennwand des Wärmetauschers ； 　　6. Sieden von Kohlenwasserstoffen in Wasser ； 　　7. Quietschen der Steuerventil ； 　　8. Es kommt zu einem Wasserstoß in den Dampfleitungen. I. Abnormale Geräusche bei drehenden Anlagen 1. Kompressoren Das Geräusch eines Kompressors entsteht hauptsächlich durch die gasdynamischen Geräusche des Hauptaggregats sowie durch die mechanischen Geräusche der Hilfsanlagen. In der Regel liegt der gemessene Lärmpegel bei 84–102 dB. 　　Wenn der Kompressor anfängt zu surrten, entsteht alle paar Sekunden ein tiefes, dröhnendes Geräusch. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet der Kompressor in einem instabilen Zustand – der Rotor gleitet zwischen den Lagern hin und her und übt außerdem Druck auf die Schublagerräder aus. Diese horizontale Bewegung des Rotors führt unweigerlich zu Schäden an den Dichtungen und Lagern der Kompressormaschine. Jedes Aufheulen zeigt an, dass sich der Rotor erneut zwischen den Lagern verschoben hat. Je lauter dieses Rauschen des Turbulenzphänomens ist, desto stärker wirkt es in horizontaler Richtung auf den Rotor – und desto größer ist die Gefahr. Dadurch kann es von leichten Turbulenzen bis zur völligen Zerstörung des Kompressors kommen. Im Allgemeinen ist eine Maschine, die bei 3000 Umdrehungen pro Minute läuft, widerstandsfähiger gegen Turbulenzen als eine, die bei 8000 Umdrehungen pro Minute läuft. 　　Ursachen für Turbulenzen und Gegenmaßnahmen: ① Zu hoher Ablaufdruck. Entleeren Sie den Behälter des Nachkühlers des Kompressors, um den Rückdruck zu verringern, oder öffnen Sie die Ventile für das Kühlwasser, das in den Nachkühler fließt. 　　②Die Absauggeschwindigkeit ist niedrig. Der Stotterverhinderungsventil wird geöffnet, wodurch das entweichende Gas wieder in den Eingangsbereich des hinteren Kompressors zurückgeleitet werden kann. 　　③Die Temperatur der eingeatmeten Gase ist hoch. Die meisten Anlagen sind mit einer Vorrichtung ausgestattet, die eine kleine Menge leichter flüssiger Kohlenwasserstoffe oberhalb des Einlasslochs des Kompressors einbringt. Die Flüssigkeit verdampft und kühlt so die in den Kompressor strömende heiße Luft ab. Es ist auch möglich, von den vorangegangenen Verarbeitungsschritten zu verlangen, dass die Temperatur der in den Kompressor einströmenden Gase gesenkt wird. 　　 2. Pumpe – Der Lärm einer Pumpenmaschine stammt hauptsächlich vom Motor. Der Motorlärm setzt sich aus dem durch die elektromagnetischen Schwingungen des Motors selbst entstehenden elektromagnetischen Lärm, dem durch den Hecklüfter verursachten aerodynamischen Lärm sowie dem mechanischen Lärm zusammen. In der Regel liegt es bei 83–105 dB. Ungewöhnliche Geräusche und Vibrationen der Pumpe werden hauptsächlich durch Vakuumbildung in der Pumpe, zu große Pumpleistung oder Kavitation in der Pumpe verursacht. 　　Vakuum im Pumpeninneren: Das Vibrieren der Zentrifugalpumpe entsteht aufgrund eines Vakuums im Inneren der Pumpe. Das bedeutet, dass der Absaugdruck nicht ausreicht, um zu verhindern, dass die Flüssigkeit in der Pumpe verdampft. Wenn das Vakuum anhält, werden sowohl die Dichtungen des Pumpenlagers als auch die Laufräder der Pumpe beschädigt. 　　Die schnellste Methode, zu verhindern, dass die Pumpe entleert wird: Man drosselt den Auslass der Pumpe, um die Strömungsgeschwindigkeit zu verringern, und erhöht anschließend den Flüssigkeitsspiegel im Tank, aus dem die Pumpe saugt. Außerdem kann man die Pumpe einfach abschalten. Die beste Methode besteht darin, eine Sperre zwischen der Pumpe und dem Füllstand des Entnahmetanks einzurichten. 　　Kavitation der Pumpe: Bei Kavitation entstehen Lärm und Vibrationen. Durch die wiederholten starken Belastungen wird die Materialoberfläche des Laufrads allmählich geschädigt – es kommt von kleinen Korrosionsstellen bis hin zu schweren, honigwabenförmigen Hohlräumen, wodurch die Blätter der Pumpe beschädigt werden. Außerdem führt bei starkem Kavitationseffekt die Entstehung einer großen Anzahl von Blasen, die einen Teil des Flussraums der Flüssigkeit einnehmen, zu einem erheblichen Rückgang des Durchflussdrucks sowie der Effizienz der Pumpe. 　　Daher muss, damit die Pumpe ordnungsgemäß funktioniert, der minimale Druck am Eingang der Läufer über einem bestimmten kritischen Wert liegen. Der minimale Druck sollte höher sein als der Sättigungsdampfdruck der Flüssigkeit bei der Transporttemperatur. Nach dem Auftreten von Kavitation während des Betriebs muss die Pumpe umgehend entlüftet werden. 　　Zu große Pumpenkapazität: Zentrifugalpumpen mit hoher Kapazität erzeugen während des Betriebs bei verringertem Durchfluss oft ein leises, dumpfes Geräusch. Dies liegt hauptsächlich an der inneren Zirkulation im Laufrad. Wenn das über einen langen Zeitraum so weitergeht, wird der Rotor beschädigt. Die einzige Möglichkeit ist, die Ausflussgeschwindigkeit zu erhöhen. 　　Bei jedem drehenden Gerät, bei dem die Vibrationen zu stark sind, muss seine Betriebsweise unverzüglich eingestellt werden – bevor das Pumpenaggregat beschädigt wird. II. Abnormale Geräusche und Vibrationen in Ventilen und Rohrleitungen
Die Geräusche in Ventilen und Rohrleitungen entstehen hauptsächlich durch das Reiben von Gas unter Druck an den Rohrwänden oder durch plötzliche Druckabfälle, die zu Störungen im umliegenden Gas führen. 　　Unregelmäßige Geräusche beim Ventil entstehen hauptsächlich aus den folgenden Gründen: ① Es sind Fremdkörper auf dem Ventilsitz gelandet ； 　　②Schnelles Flüssigkeitsstrom beschädigt die Ventile ； 　　③Der Umschaltventil dient als Steuerventil ； 　　④Leckage bei der Klappe ； 　　⑤Eine Mischung aus Dampf und Flüssigkeit fließt durch den Ventilkörper. 　　Schreien der Steuerventile: Eine in gutem Zustand befindliche Steuerventil sollte sich normal schließen lassen. Wenn die Steuerventil vollständig geschlossen ist, entsteht ein dumpfes Geräusch – das deutet darauf hin, dass Flüssigkeit durch den Sitz der Steuerventil undicht wird. Wenn der Druckabfall an der Ventilstelle groß ist, kann das Geräusch sehr laut sein. Kleine Steine, Schrauben, Schweißreste und andere Verunreinigungen, die sich im Ventil verfangen, können dazu führen, dass das Ventil nicht richtig schließt. 　　Geräusche deuten darauf hin, dass ein schneller Flüssigkeitsstrom durch die Ventile strömt. Auf Dauer führt dies dazu, dass die Ventile abgenutzt werden. Wenn der Ventil nicht entfernt und repariert werden kann, ist die beste Lösung, den Druck in der Oberleitung zu verringern. 　　Wenn sich die normale Arbeitsposition der Steuerventil in geschlossenem Zustand befindet, entstehen häufig Geräusche. Zudem ist der Druckabfall durch das Ventil sehr groß. Wenn eine Gas-Flüssigkeits-Mischung durch das Steuerventil strömt, kommt es zu starken Vibrationen. Wenn die Temperatur des Fluids gesenkt wird, können diese Vibrationen verringert werden. 　　Schreien des Umstellventils: Das Erkennen des Geräusches, um festzustellen, ob ein Umstellventil undicht ist, ist eine Fähigkeit, die Personen, die mit Unfällen umgehen, beherrschen sollten. 　　Wenn man das Ohr an die Unterseite der Ventilklappe hält, kann man den Klang des austretenden Fluids sehr deutlich hören. Wenn es keine Leckage gibt, ist kein Geräusch zu hören. Normalerweise werden Ventile nicht zur Steuerung verwendet. Wenn das Ventil geöffnet wird und der Öffnungsgrad um nicht 2–3 Umdrehungen zu groß ist, wird der Innenraum des Ventils durch das schnelle Fließmedium abgenutzt. Dadurch wird der Ventilkörper undicht, wenn der Ventil geschlossen ist. Ein Druckunterschied von 2,1 MPa reicht aus, um ein Fluid mit einer solch hohen Fließgeschwindigkeit durch eine abgenutzte Ventilklappe zu leiten. Drei: Schwingungen in den Rohrleitungen für Dampf und Kondenswasser
Unregelmäßige Schwingungen in den Rohrleitungen entstehen durch das schnelle Verdunsten des Dampfs auf kaltem Metall oder durch die starken Stoßwellen, die entstehen, wenn Dampf und Kondenswasser miteinander vermischen. Diese Stoßwellen werden auch als „Wasserschlag“ bezeichnet. Das Geräusch dieser Schwingungen ist sehr laut. 　　Daher muss bei der Inbetriebnahme des Dampfs zunächst die Dampfleitung vorgewärmt werden, um das Wasser darin zu entfernen und so Wasserschläge zu vermeiden. In Reboilern, Wärmeaustauschern usw., die mit Dampf beheizt werden, tritt ebenfalls ein schrecklicher Wasserschlag auf, wenn zum ersten Mal Dampf in die Leitungen eingeleitet wird. 　　Achtung: Warmleitungen, Entwässerung! IV. Wärmeübertragungseinrichtungen　Dass sich drehende Geräte mit ungewöhnlichem Lärm bemerkbar machen, wird oft nicht als Problem angesehen. Doch auch statische Wärmeübertragungseinrichtungen, die reibungslos arbeiten sollten, können manchmal ungewöhnlichen Lärm und Vibrationen verursachen – was oft verwirrend ist. Die Gründe dafür sind in der Regel wie folgt: ① Wasserschlag ； 　　②Gas entweicht in die Flüssigkeit ； 　　③Riss im Trennwand des Wärmetauschers ； 　　④Resonanz usw. 　　Wasserschlag im Wärmeaustauscher: In einem Wärmeaustauscher, in dem eine Flüssigkeit fließt, kann sich vor der Inbetriebnahme Luft oder andere Gase im Inneren befinden. Vor der Inbetriebnahme muss der Wärmeaustauscher entlüftet werden, damit die Gase durch Flüssigkeit ersetzt werden können. Wenn die Gase nicht entfernt werden, entstehen beim Mischen von Gas und Flüssigkeit Turbulenzen, wodurch viele Blasen entstehen. Wenn diese Blasen platzen, füllt die Flüssigkeit schnell den Raum, der durch das Platzen der Blasen entstanden ist. Dadurch entsteht eine große Druckwelle, wodurch das Gerät kontinuierlich stark vibriert – bis schließlich alle Gase entfernt sind. Bei einem erhitzten Flüssigkeit kann es, wenn die Erhitzungstemperatur die Verdampfungstemperatur des Fluids erreicht, zu einer Mischströmung aus Gas und Flüssigkeit kommen, was wiederum zu Wasserstößen führt. 　　Leckagen: Wenn flüchtige Kohlenwasserstoffflüssigkeiten in eine Flüssigkeit mit niedrigem Druck gelangen, verdampfen sie schnell zu Dampf. Diese plötzliche Ausdehnung führt zu Druckschwankungen, die wiederum dazu führen können, dass die Leitungen bewegt werden. Auch ein Austreten von Hochdruckgas in Niedrigdruckgas kann Vibrationen in Anlagen und Rohrleitungen verursachen. Daher sollte bei Erkennung dieser Vibrationen umgehend der Entlüftungsventil sowie der Ablaufventil des Wärmetauschers geöffnet werden, um die Flüssigkeitszusammensetzung zu überprüfen oder Proben zu entnehmen und zu analysieren, um einen Leckagen festzustellen. 　　Riss im Trennwand des Wärmetauschers: Ein Beispiel reicht aus, um dieses Problem zu veranschaulichen. Ein Rohr, das mit dem Öl-Wärmetauscher verbunden war, begann zu vibrieren. Nach einigen Tagen dieser Vibrationen hörte der Fluss des Öls im Rohr plötzlich auf. Beim Öffnen des Deckels des Wärmetauschers stellte man fest, dass die Trennwand beschädigt war und somit der Ausgang für das Öl blockiert wurde. Der zulässige Druckabfall nach den Designvorgaben beträgt 345 kPa, während der Betriebsdruckabfall bei 483 kPa liegt. Ein teilweise verstopfter Rohrleitung erhöht den Druckabfall des Rohöls erheblich, wodurch die Trennwand zwischen den Kanälen aufgrund des zunehmenden Drucks schließlich zerbricht. Wenn festgestellt wird, dass die Rohrleitungen des Wärmetauschers vibrieren, sollte der Druckabfall zwischen dem Gehäuse und der Rohrleitung überprüft werden. 　　Kurz gesagt, die Ursachen für ungewöhnlichen Lärm und Vibrationen sind vielfältig. Erfahrene Bediener und Fachleute können anhand des Geräusches sofort die Ursache erkennen und umgehend Maßnahmen ergreifen, um Unfälle zu verhindern. Manchmal ist es jedoch auch notwendig, verschiedene Faktoren zusammen zu betrachten und abzuwägen.