EN
Для любой системы охлаждения морской водой, топливопровода или пожарного водопровода необоснованное падение давления вызывает аварийные сигналы и приводит к снижению эффективности оборудования, а также угрожает работе критически важных механизмов. Таким образом, ненужные аварийные остановки и дорогостоящие сухие доки можно избежать, если судовой инженер и технический суперинтендант оперативно и точно определят место неисправности с надёжными результатами. Благодаря поддержке более чем 100 специалистов в области электромеханики и собственного цеха площадью 5000 м² в городе Наньтун, компания SME Group занимается проектированием морского оборудования и ежегодно в среднем выполняет более 500 проектов с момента основания в 2000 году; компания обладает сертификатами ISO 9001/14001/45001 (ANAB/IAF/UKAS) и осуществляет деятельность по всему миру. В этом разделе мы кратко рассмотрим методику диагностики падения давления в морском оборудовании и системах.
Определение первопричины: засорение фильтров и сетчатых фильтров
Заблокированные фильтры и сепараторы являются наиболее частой причиной падения давления в морских трубопроводных системах. Как правило, все посторонние материалы — такие как морские организмы, песок, раковины мидий и в некоторых случаях кусочки ржавчины — накапливаются в корзинах сепаратора в системах забора морской воды. По мере того как корзина всё больше загрязняется, перепад давления на сепараторе возрастает: давление на стороне выхода снижается, тогда как на стороне входа оно остаётся неизменным или слегка повышается. Перед тем как рассматривать другие возможные причины, важно проверить состояние сепараторов и убедиться, что они не забиты. Простой способ проверки — считать показания манометров перепада давления на сепараторе и зафиксировать любые отклонения. Мы рекомендуем использовать дуплексные сепараторы: это позволяет переключаться между двумя сепараторами и извлекать корзину для очистки, при этом второй сепаратор продолжает работать нормально. Если ваши фильтры и сепараторы функционируют исправно, пора проанализировать внутренние процессы или обратиться к одному из технических инженеров-экспертов (SME) для консультации по установке дополнительной системы мониторинга, которая будет сигнализировать о необходимости очистки сепараторов.
Неисправности клапанов и частично закрытые затворные клапаны
Потеря давления из-за человеческой ошибки или неисправности клапанов — распространённое явление. Клапаны, работающие в положении «полностью открыто», например, прямоточные, задвижки или дисковые затворы, иногда частично закрываются, что приводит к значительному ограничению потока. Такое может произойти при износе штока или индикатора, а также вследствие обычной эксплуатационной или калибровочной ошибки. Обратные клапаны выходят из строя из-за коррозии или загрязнения диска либо износа оси шарнира, при этом диск остаётся в частично открытом, а не закрытом положении. Для проверки оператор должен физически осмотреть каждый клапан на рассматриваемом контуре и сравнить его с принципиальной схемой этого контура, последовательно проходя по каждому клапану. В случае обратных клапанов зачастую возможно (при соблюдении соответствующих мер безопасности) постучать молотком по корпусу клапана, чтобы освободить застрявший диск; однако липкий или неисправный обратный клапан, скорее всего, потребует замены или разборки. Также целесообразно проверить обводные линии на предмет случайного оставления оператором обводного клапана частично или полностью открытым, что может вызвать неожиданные перепады давления. Высококвалифицированная команда SME выполняет данную функцию в рамках стандартных пакетов технического обслуживания и инспекции, тем самым минимизируя риски, связанные с этой незаметной проблемой.
Масштаб трубопроводов, коррозия и внутренние отложения
Со временем компоненты начнут покрываться внутренними отложениями накипи, продуктами коррозии и биологическими загрязнениями внутри трубопроводов в морской среде; все эти образования уменьшают площадь поперечного сечения трубопровода. Особенно это характерно для систем охлаждения морской водой: со временем в трубах может выпадать осадок CaCO3 (карбонат кальция) или развиваться рост мидий, что фактически сужает их внутренний диаметр. Внутренние загрязнения постепенно накапливаются и проявляются в виде постепенного падения давления, которое может остаться незамеченным в ходе эксплуатации до тех пор, пока производительность судна не начнёт снижаться на критическом этапе. Такую ситуацию лучше всего контролировать, сравнивая текущие значения давления на выходе насоса и расхода жидкости с данными, полученными при первоначальных морских испытаниях или указанными в исходных данных по эксплуатационным характеристикам. Значительное засорение — например, снижение расхода на 15–20 % при определённой рабочей скорости — должно стать поводом для проверки наличия засоров подобного масштаба. Ультразвуковые измерения толщины стенок и инспекции с помощью бороскопа помогут связать степень накипеобразования с состоянием трубопровода. Химическая очистка (кислотное декалирование) или удаление загрязнений струёй воды под высоким давлением позволяют устранить данную проблему, чаще всего во время докового ремонта. В других случаях повреждённые участки трубопровода придётся просто заменить. В SME мы регулярно применяем и устанавливаем системы ICCP совместно с обследованиями состояния трубопроводов; полученные при этом данные позволяют нашим заказчикам заблаговременно предотвратить будущие эксплуатационные загрязнения, которые впоследствии могут привести к кризисной ситуации — например, к резкому падению давления и реальной операционной аварии на судне или на объекте.
Износ насоса, повреждение рабочего колеса и ухудшение характеристик двигателя
Таким образом, если фильтры и клапаны на всасывающей линии насоса проверены и признаны исправными на 100 %, сам насос зачастую является причиной потери напора. Износ неизбежен для любого насоса в морских условиях эксплуатации; типичные места износа — лопасти рабочего колеса, уплотнительные кольца, внутренние поверхности корпуса и другие компоненты. Это приводит к увеличению внутренней утечки насоса или возрастанию внутренней рециркуляции, а следовательно — к росту потерь на рециркуляцию и т. д. Лопасти рабочего колеса также могут быть повреждены из-за низкого давления на всасывании: кавитация вызывает быстрое снижение производительности насоса и иногда приводит к внезапному падению его выходных параметров. Зафиксируйте давление нагнетания на фланце выходного патрубка насоса — до отвода всасывающего трубопровода и до первого запорного клапана (который можно изолировать для проведения испытаний, если это применимо). Если измеренное давление ниже ожидаемого значения для данного насоса при номинальном всасывающем давлении, это означает, что насос работает не в соответствии с проектной мощностью: возможно, он изношен либо одна–две лопасти рабочего колеса отсутствуют. Также следует зафиксировать сравнение нагрузки электродвигателя: снижение потребляемого тока указывает на меньшую нагрузку, что может быть связано с износом насоса или повреждением рабочего колеса, в отличие от нормального повышения нагрузки, характерного для забитой системы. Наиболее наглядными признаками износа являются повышенная вибрация и рост температуры подшипников. Наши техники из SME помогут проверить рабочую характеристику насоса на судне с использованием калибровочного оборудования — расходомеров, датчиков давления и т. д. Диагностика проблемы падения давления требует логического пошагового анализа: начиная с простой очистки фильтра и заканчивая продвинутым мониторингом и диагностикой насосов. Применяя такую строгую методологию, морские инженеры могут быстро и эффективно диагностировать систему, сокращая время поиска неисправностей и избегая ненужной замены компонентов. SME Group обладает более чем 20-летним опытом работы в морской отрасли, располагает глобальной службой поддержки и командой специалистов, которые всегда готовы сделать всё возможное для удовлетворения потребностей и требований заказчиков.