水ポンプの振動による故障分析

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水ポンプの使用過程で、振動故障が発生することがあります。一体なぜこのような故障が起きるのでしょうか？ユーフーはステンレスポンプのリーダーとして、長年にわたる製造・メンテナンスの経験を活かし、以下のようにご説明いたします。 機械室やポンプ室の建物に振動が生じる原因は多く、これらの要因の中には相互に関連し合いながら作用し合うものもあるが、大まかには以下の4つの原因がある。 一、電気面について　モーターは発電機組の主要な機器であり、モーター内部の磁力の不均衡やその他の電気系統の不調が、振動や騒音を引き起こすことがよくある。例えば、非同期電動機が運転中に、固定子と回転子の歯の高調波磁束が互いに作用し合うことで生じる固定子と回転子間の半径方向の交番磁気吸引力、または大型同期電動機が運転中に固定子と回転子の磁気中心が一致しない、あるいは各方向の気隙差が許容される偏差値を超えるなどの場合、電動機が周期的に振動し騒音を発生させる原因となり得ます。 二、機械的な面では、モーターや水ポンプの回転部品の質量が不均衡であったり、粗悪な製造が行われていたり、取り付けの品質が悪かったりすること、機器の軸線が非対称であったり、振れ幅が許容値を超えていたりすること、部品の機械的強度や剛性が低かったり、ベアリングやシール部品が摩耗して損傷したりすること、さらには水ポンプの臨界回転速度が機器の固有振動数と一致して共振が発生したりすることなどが、激しい振動や騒音を引き起こします。 三、水力面では、ポンプの入口における流速や圧力の分布が不均一であること、ポンプの入口・出口における作動流体の圧力変動、流体の周囲流れや偏流、剥離、非定格運転状態、さらには様々な要因によって引き起こされるポンプのキャビテーションなどが、ポンプ装置の振動を引き起こす一般的な原因となっている。水ポンプの起動・停止、バルブの開閉、運転状態の変化、そして事故による緊急停止などの動的な過渡過程によって、送水管内の圧力が急激に変化したり水槌効果が生じたりすることもあり、これらが原因でポンプ室や機械装置に振動が発生することがよくある。 四、水工およびその他の面　タービンの取水路の設計が不適切であったり、タービンとの整合性に欠けたり、ポンプの浸水深さが不適切だったり、またタービンの起動・停止の順序が適切でないなどの理由により、取水条件が悪化し、渦が発生してキャビテーションを引き起こしたり、タービンやポンプ室の振動を悪化させたりする。サイフォン式真空遮断方式を採用した機器が起動する際、カーブ部で空気の巻き込みが困難になり、サイフォン作用が長引くことがある；遮断弁の設計が不適切なため、機械は繰り返し開閉し、遮断弁の座部に絶えず衝撃を与えている；給水ポンプやモーターを支える基礎が不均一に沈下したり、基礎の剛性が低かったりすることも、機器の振動を引き起こす原因となります。ユーフー・ポンプ工業。