Analyse des causes d'une interruption soudaine de l'alimentation en eau de la pompe d'alimentation de la chaudière

En tant qu'équipement d'alimentation en eau de base des systèmes de chaudières industrielles, les pompes d'alimentation de chaudière à plusieurs étages déterminent directement le fonctionnement sûr et efficace des chaudières. Des interruptions soudaines du pompage obligent non seulement la chaudière à réduire sa charge ou à s'arrêter, mais peuvent également entraîner de graves risques pour la sécurité, tels qu'une surchauffe et des dommages aux surfaces chauffantes. Dans cet article, les ingénieurs techniques de HNYB PUMPS, un fabricant professionnel de pompes d'alimentation de chaudière, analysent les causes des interruptions de pompage en fonction des caractéristiques structurelles des pompes d'alimentation de chaudière multicellulaires et de leur expérience pratique en matière d'exploitation et de maintenance, aidant ainsi les entreprises à résoudre rapidement les pannes et à réduire les risques de temps d'arrêt.

• Défaillance d'un composant principal de la pompe (causes profondes internes)

Anomalies des composants de la turbine et du canal d’écoulement :En tant que composant principal de la pompe, l'usure, les fissures ou la déformation des roues à rotation avant et arrière des pompes DGP peuvent entraîner une forte baisse de l'efficacité hydraulique. Des impuretés solides pénétrant dans la chambre de la pompe provoquant un blocage de la turbine, ou une usure excessive des bagues d'étanchéité et des garnitures des aubes directrices conduisant à des fuites internes, perturberont l'équilibre des pressions à l'intérieur de la pompe, provoquant finalement une interruption du pompage.

Défaillance du système d'étanchéité :Le vieillissement ou l'usure des garnitures mécaniques ou des joints d'étanchéité après un fonctionnement à long terme-peut provoquer une fuite du fluide à l'intérieur de la pompe, entraînant une pression insuffisante dans la chambre de la pompe, une efficacité d'aspiration réduite et, dans les cas graves, même une interruption directe de l'alimentation en eau.

Défaillances du système de roulements et d’arbres :Ce type de pompe utilise une structure de roulement "fixe-flottant"-lubrifiée à la graisse. L'usure des roulements, la détérioration de la graisse ou une graisse insuffisante peuvent provoquer une rotation excentrique de l'arbre de la pompe et une augmentation des vibrations. La flexion ou la déformation de l'arbre de la pompe ou l'endommagement du manchon de l'arbre perturberont davantage l'équilibre du rotor, entraînant une interruption anormale du pompage.

Dommages causés par la cavitation :Une hauteur d'aspiration positive nette (NPSHa) insuffisante peut faire chuter la pression locale à l'intérieur de la pompe jusqu'à la pression de vapeur saturée du fluide, déclenchant ainsi la cavitation. Cela peut entraîner des piqûres et une perforation de la roue, une forte baisse du débit et, finalement, une interruption du pompage-une cause critique souvent négligée dans les pompes d'alimentation des chaudières.

• Dysfonctionnement du système d’alimentation en eau (problème d’entrée externe)

Approvisionnement en eau insuffisant :L'épuisement des ressources en eau brute, un faible niveau d'eau du réservoir ou une profondeur d'immersion insuffisante à l'entrée d'aspiration peuvent tous empêcher la pompe d'aspirer suffisamment de fluide, conduisant à un « fonctionnement à sec » et à une interruption directe du pompage.

Panne du système d’aspiration :Un clapet de pied d'aspiration obstrué par des débris ou de l'air pénétrant dans le tuyau d'aspiration peut perturber les conditions d'aspiration de la pompe, provoquant un blocage d'air-à l'intérieur de la pompe-, rendant impossible l'aspiration d'eau normalement, même avec une source d'eau suffisante.

• Dysfonctionnements du système de tuyauterie (problèmes de chemin de transport)

1. Blocage des tuyaux et résistance accrue au débit : le tartre et les dépôts s'accumulant sur les parois intérieures des tuyaux d'alimentation en eau, ou les vannes qui ne s'ouvrent pas complètement en raison d'un blocage, réduisent la section transversale du canal d'écoulement de l'eau et provoquent une forte augmentation de la résistance, dépassant la hauteur nominale de la pompe, entraînant ainsi une interruption du pompage.
2. Fuites de tuyaux : les fuites de soudure, les défaillances des joints de bride ou les fuites internes des vannes peuvent toutes entraîner une perte d'eau importante et un débit de sortie de pompe insuffisant. De graves fuites entraîneront directement des pannes d’eau dans le système.
3. Dysfonctionnements du système électrique et de contrôle (problèmes d’alimentation et de contrôle)
4. Dysfonctionnements du moteur : les courts-circuits, les-enroulements grillés, les roulements endommagés ou les vitesses du moteur d'entraînement inférieures aux vitesses nominales peuvent tous entraîner une puissance de pompe insuffisante. Les fluctuations de la tension d'alimentation ou de mauvaises connexions de câblage peuvent également provoquer un fonctionnement instable du moteur, entraînant indirectement des interruptions de pompage.
5. Dysfonctionnements du système de contrôle : des défauts dans le module de commande PLC, le capteur de pression ou le capteur de niveau dans le système de régulation automatique de l'eau d'alimentation de la chaudière peuvent empêcher la pompe d'eau alimentaire de démarrer/s'arrêter ou de réguler le débit selon le programme. Une fermeture soudaine de la vanne de régulation de l'eau d'alimentation ou des anomalies dans le système de contrôle de vitesse à fréquence variable interrompront directement le pompage.

• Impacts de l'exploitation, de la maintenance et de l'environnement externe (facteurs humains et environnementaux)

1. Procédures de fonctionnement non-standard : des opérations de démarrage/arrêt incorrectes, une surcharge de la pompe ou un arrêt incorrect à temps en cas de niveaux d'eau anormaux peuvent perturber le fonctionnement de la pompe et entraîner des pannes de pompage.
2. Manque d'entretien : un manque de pratiques d'entretien appropriées-y compris la négligence des changements de lubrifiant, du nettoyage des filtres et de l'inspection des pièces vulnérables-entraînera une dégradation continue des performances, des défaillances fréquentes des joints et une usure des roulements, augmentant considérablement le risque d'interruptions de pompage.
3. Impacts environnementaux extrêmes : Les basses températures peuvent provoquer la cristallisation du fluide, obstruer les tuyaux ou geler les joints ; les températures élevées réduisent la dissipation thermique du moteur et les performances d'étanchéité. Ces deux conditions peuvent indirectement conduire à des interruptions de pompage, nécessitant ainsi des mesures de protection appropriées.

Les causes de l'interruption de la pompe d'alimentation en eau de chaudière impliquent plusieurs aspects, notamment la structure de la pompe, l'alimentation en eau, le système de tuyauterie, la commande électrique, ainsi que le fonctionnement et la maintenance, nécessitant un processus de dépannage systématique basé sur les caractéristiques de l'équipement. Les entreprises doivent établir des dossiers complets d'équipement, effectuer une maintenance préventive régulière et élaborer des plans d'urgence pour différents types de défauts pouvant survenir au cours de l'exploitation quotidienne.