Vertical Pump Installation part 2

آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 8

نصب پمپ های عمودی- بخش دوم

 

پی و نصب پمپ بر روی چاه

به منظور ایجاد تکیه ­گاهی دائمی و صلب برای پمپ و اجزاء آن پی باید دارای جرمی مناسب باشد. معمولا جرم پی برای نصب پمپ­ های عمودی پنج برابر جرم اجزاء دوار تجهیزات پمپاژ در نظر گرفته می­شود. این موضوع که پمپ بر روی چاه (Well) نصب می­شود و یا بر روی چاله (Pit) دارای اهمیت می­باشد. مورد دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد اندازه پیچ­های پی و شاسی می­باشد. این موضوع در مورد پمپ­هایی که فشار کاری آنها بالاست بسیار مهم­تر می­باشد. اندازه پیچ­ها باید به گونه­ ای در نظر گرفته شود تا توانایی مهار نیرو­های عکس العمل ناشی از تغییر جهت جریان و بسته شدن ناگهانی شیرها را داشته باشند. پیچ ­ها را درون بوشی با قطر بزرگتر از قطر پیچ قرار می­دهند تا امکان موقعیت­ دهی نهایی فراهم شود.

هنگام نصب پمپ­ های Vertically Suspended از حلقه حایل (Curb Ring) و یا Soleplate به عنوان سطح مهار کنندة فلنج نگهدارنده (Support Flange) پمپ استفاده می­شود. به علت اینکه از حلقة حایل (Curb Ring) و یا Sole Plate برای تراز کردن و هم محورسازی پمپ استفاده می­شود، سطوح آنها باید ماشینکاری شود.

شکل 1: رینگ حایل مستطیلی برای نصب پمپ­های عمودی

هنگامی که لولة تخلیه پمپ در زیر فلنج نگهدارنده قرار گرفته باشد اندازة حلقه حایل و یا Soleplate باید به مقداری باشد که زانویی تخلیه (Discharge Elbow) به راحتی از داخل آن عبور کند. در این حالت از حلقه ­های حایل مستطیلی استفاده می­شود. (شکل 1)

در حالتی که لوله تخلیه در بالای فلنج نگهدارنده قرار داشته باشد. از حلقه ­های حایل و یا Soleplate دایره­ای باید استفاده شود، قطر آنها باید به اندازه­ باشد که تمامی اجزایی که در زیر فلنج نگهدارنده قرار می­گیرند، بتوانند به راحتی از درون آنها عبور کنند. (شکل 2)

در شکل 3 روش مرسوم برای ملات­ریزی Soleplate در پمپ­های عمودی نشان داده شده است.

هنگامی که تخلیه پمپ در زیرزمین قرار گرفته باشد و در خط تخلیه از اتصال انبساطی (Expansion Joint) استفاده می­شود، تعیین مقدار گشتاور وارد به سازه بسیار مهم می­باشد. 

شکل 2: رینگ حایل دایره­ای برای نصب پمپ عمودی

پوستة پمپ باید با میله ­های مهار کننده (Tie Rod) به اعضاء صلب سازه محکم شود. در صورتی که طول پمپ بلند باشد، بدون در نظر گرفتن محل قرارگیری تخلیه پمپ و نحوه اتصال لوله­ کشی­ها از میله­ های مهار کننده برای اتصال پمپ به دیواره­ های چاه استفاده می­ شود و یا می ­توان با استفاده از فلنج­ هایی با لقی کم ازحرکت افقی پمپ جلوگیری کرد.

شکل 3: ملات­ریزی Soleplate

Vertical Pump Installation part 1

آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 7

ملاحظات مربوط به نصب پمپ­ های عمودی

1- محل نصب

محل قرار­گیری باید به گونه­ ای باشد که بتوان از لوله­ کشی­ های مستقیم استفاده شود و تا حد ممکن مقدار اتصالات و زانویی­ ها کم باشد، تا کمترین مقدار افت در خط لوله رخ دهد. هنگام انتخاب محل پمپ، باید تا حدامکان توانایی بازرسی پمپ در حین کار فراهم شود. تجهیزات انتخابی باید با محیط هم خوانی داشته باشند. به جز در مورد پمپ­ های شناور، پمپ­ ها و موتورها و کنترل کننده ­های آنها باید در برابر آب و سیلاب محافظت شوند.

 

2- کنترل چاه و چاهک (Pit)

هنگام نصب پمپ­ های عمودی شناور و پمپ­ های عمودی Line Shaft درون چاه ­ها، مواردی قبل از نصب باید مورد توجه قرار گیرد.

در صورتی که پمپ درون چاه خمیده و دارای انحناء نصب شود ممکن است که مجموعه پمپ و موتور و یا ستون (Column) پمپ دچار انحراف شود که نتیجة آن عملکرد معیوب پمپ خواهد بود. چاه باید بدون خمیدگی باشد و Straightness آن معادل یک اینچ در هر صد فوت باشد.

در صورتی که در مورد Straightness چاه شک وجود داشته باشد باید مقدار آن قبل از نصب پمپ و یا مجموعه پمپ و موتور اندازه­ گیری شود. برای کنترل Straightness چاه می­توان مجموعه ­ای از لوله با قطر و طولی بزرگتر از قطر و طول پمپ درست کرد و آنرا توسط کابل به دورن چاه فرستاد. می­توان گفت در صورتی که مجموعه لوله­ ها به راحتی به درون چاه برود و در آن قرار گیرد پمپ نیز می­تواند درون چاه قرار بگیرد.

راه دیگری که برای کنترل Straightness چاه وجود دارد استفاده از وزنة شاقول و ریسمان می­ باشد. جرم وزنه شاقول باید به اندازه ­ای باشد که بتواند ریسمان را به حالت کشیده نگاه دارد. قطر خارجی وزنه شاقول باید کمی بزرگتر از قطر پوستة پمپ باشد (حدود ¼ in ). معمولا وزنة شاقول قفسه­ ای سیمی از جنس فولاد می­ باشد. در صورتی که ریسمان به مرکز شاقول متصل شود و قرقره درست در بالای مرکز دهانة چاه قرار گرفته باشد. با استفاده از فرمول زیر می ­توان مقدار انحراف چاه را در هر عمق بدست آورد.

هم محورسازی (Alignment)- بخش دوم

 آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 6

برای دیدن بخش اول اینجا کلیک کنید

هم محورسازی (Alignment)-  بخش دوم

برای بدست آوردن همراستایی دقیق از ساعت اندازه­ گیری استفاده می­شود. ابتدا با استفاده از روش چک کردن همراستایی اولیه بدست آورده می­شود و سپس ساعت اندازه ­گیری مطابق شکل 4 بر روی یکی از نیمه ­های کوپلینگ بسته می­ شود. نوک سوزن ساعت اندازه­ گیری بر روی سمت دیگر کوپلینگ قرار می­گیرد. ساعت بر روی صفر تنظیم شده و در کنار محل قرارگیری سوزن ساعت اندازه­ گیری با گچ علامت­گذاری می­شود. هنگامی که هر دو محور به یک اندازه چرخانده می­شوند (نوک سوزن باید در محل علامت­گذاری شده باقی بماند) مقادیر خوانده شده از ساعت باید به یک اندازه باشند. با خواندن اندازه­ های ساعت اندازه­ گیری، همراستایی محور پمپ و موتور معین شده و سمت انحراف معلوم می­شود. به علت عدم همراستایی نیاز به انجام تنظیماتی بود پس از انجام تنظیم­های مورد نظر همراستایی محورها باید دوباره کنترل شود. با استفاده از این روش حتی می­توان در حالتی که طوقه کوپلینگ با سوراخ مرکزی آن هم مرکز نبوده و یا وجه کوپلینگ بر محور عمود نباشد همراستایی دقیق را بدست آورد.

شکل 4: هم­محورسازی با استفاده از Alternate Method

وجود انحراف در Squarness و یا Concentricity مشکلاتی را برای کوپلینگ ایجاد می­کند و باعث نامیزانی و یا سایش غیرعادی در کوپلینگ می­گردد. وجود مشکل در این موارد باید با استفاده از روش­های دیگری رفع گردد.

هم محورسازی (Alignment) - بخش اول

 آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 5

هم محورسازی (Alignment)-  بخش اول

1- هم محور سازی در حالت افقی

در این قسمت در مورد هم محور سازی پمپ­هایی بحث می­شود که شاسی پمپ و موتور یکی بوده و اتصال محور پمپ به موتور توسط کوپلینگ انعطاف­پذیر انجام می­گیرد.

معمولا هنگامی که پمپ و موتور از سازنده تحویل گرفته می­شود هر دو بر روی یک شاسی نصب شده ­اند و در کارخانه هم محور سازی آنها انجام گرفته است. اما به دلیل اینکه تمام شاسی ­ها تا حدی دارای انعطاف­ هستند نباید به باقی ماندن هم محوری طی مراحل حمل و تحویل­گیری و دیگر مراحلی که تا مرحله نصب انجام می­گیرد، اطمینان کرد. هم محور سازی پمپ و موتور باید پس از عملیات ملات ریزی و خشک شدن ملات و سفت کردن پیچ­های نگهدارنده انجام شود و بعد از اتصال لوله­ کشی به پمپ، هم محوری باید کنترل شود. برای تسهیل در نصب اغلب سازندگان قبل از حمل پمپ یا موتور را با پین موقعیت ­دهی نمی ­کنند و یا در صورت لزوم اکثرا فقط پمپ را بر روی شاسی با پین موقعیت دهی می­کنند عمل موقعیت ­دهی پمپ بر روی شاسی بعد از اینکه پمپ در محل نصب قرار گرفت انجام می­شود ولی سوراخهای لازم برای بستن موتور ایجاد نمی­شود.

 

2- تراز کردن پمپ و موتور

بعد از اینکه پمپ بر روی پی قرار گرفت نیمه ­های کوپلینگ از هم جدا می­شود و تا زمانی که هم­محور­سازی پمپ و موتور و نیمه ­های کوپلینگ به طور کامل انجام نگرفته است، نباید به هم متصل شوند. شاسی بر روی بلوک­ها، صفحات و یا گوه­ های فلزی با شیب کم قرار داده می­شود. (شکل 1) محل قرار­گیری این قطعات باید در نزدیک پیچ­های پی باشد. در واحدهای بزرگ ( با طول­های بیشتر از 3 متر) استفاده از جک ­های کوچک که متشکل از یک پیچ کلاه­دار و مهره می­باشد، مرسوم است.

شکل 1: روش تراز کردن شاسی

 

در هر حالت تکیه­ گاه­ها در قسمتی از شاسی قرار می­گیرند که بیشترین وزن را متحمل می­شود. برای ایجاد تکیه­ گاهی یکنواخت فواصل تکیه­ گاهها باید به اندازه مناسب در نظر گرفته شود. برای اندازه ­های متوسط (طول­های بالای 1.5m) فاصله­ای حدود 24in توصیه می­شود. بین شاسی و پی برای انجام عملیات ملات ریزی فاصله­ای حدود 19 تا 38 میلی­متر باید در نظر گرفته شود.

انجام تنظیمات قطعات نگهدارنده و تکیه ­گاه­ها تا هنگامی که محور پمپ و موتور به طور کامل­ تراز شوند ادامه می­ یابد. با استفاده از تراز کنترل تراز بودن نازل­ها و وجوه کوپلینگ باید انجام گیرد.

 

3- انواع نامحوری و روش‌های تنظیم همراستایی محورها

بین محور پمپ و موتور دوحالت از ناهم­محوری می­تواند وجود داشته باشد.

1-   Angular Misalignment

2-   Parallel Misalignment

Angular Misalignment: در این حالت محورها با هم موازی می­باشند ولی هم­مرکز نیستند.

Parallel Misalignment: در این حالت محورها با یکدیگر هم مرکز می­باشند ولی موازی یکدیگر نیستند.

برای هم راستا کردن محورها نیاز به ابزارهایی مانند شمشه، فیلر، Taper Gage و در صورت استفاده از Alternate Method برای همراستا کردن کوپلینگ­ها نیاز به ساعت اندازه­گیری و برای کوپلینگ­های Spacer Type نیاز به میکرومتر داخل سنج می­باشد. هنگام همراستاسازی نیمه ­های کوپلینگ­ها باید فاصله­ ای مناسب از یکدیگر داشته باشند تا هنگام حرکت دادن موتور و محورها به یکدیگر برخورد نکرده و به هم ضربه وارد نکنند.

مقادیر مجاز ناهم ­محوری و حداقل فاصله مجاز برای نیمه های کوپلینگ توسط سازنده کوپلینگ معین می­شود.

هنگامی که محیط خارجی کوپلینگ با سوراخ داخلی آن کاملا هم مرکز باشد و وجوه کوپلینگ بر محور عمود باشند از روش چک کردن برای کنترل هم راستایی استفاده می­شود. در غیر این صورت از Alternate Method برای همراستا کردن محورها استفاده می­گردد. برای کنترل هم راستایی در روش چک کردن از Taper Gauge و فیلر استفاده می­شود. در این روش برای کنترل Angular Alignment فیلر و یا Taper Gauge را در فواصل 90 درجه بین دو سطح کوپلینگ وارد می­کنند. (شکل 2) هنگامی نیمه­ های کوپلینگ با یکدیگر هم­راستا هستند که تمامی فواصل اندازه ­گیری شده در تمام نقاط یکسان باشند.

شکل 2: نحوه کنترل Angular Alignment

برای کنترل Parallel Alignment از شمشه استفاده می­شود در این حالت شمشه را در بالا پایین و اطراف کوپلینگ بر روی طوقه­ های (Rim) نیمه ­های کوپلینگ قرار می­دهند. هنگامی Parallel Alignment برقرار می­شود که شمشه روی هر دو سطح طوقه کوپلینگ بنشیند. (شکل 3)

شکل 3: نحوه کنترل Parallel Alignment

با قرار دادن صفحات فلزی زیر پایه­ های موتور ناهمراستایی موجود اصلاح می­گردد. ولی لازم است پس از هر بار اصلاح، هم راستایی دوباره کنترل شود، زیرا انجام تنظیم در یک جهت ممکن است موجب به هم خوردن تنظیمات در جهت دیگر شود.

بهتر است برای انجام هم­راستایی صفحه­ ای فلزی زیرکل پایه موتور قرار داده شود و با بالا و پایین بردن آن عمل هم­راستایی انجام گیرد.

در هنگامی که موتور در محل نصب بر روی شاسی قرار می­گیرد، شاسی همراه با پمپ بر روی پی قرار داده شده و محور پمپ تراز می­شود. تراز بودن وجوه کوپلینگ­ ها و نازل ­ها کنترل شده و تنظیمات لازم انجام می­گیرد.

در حالتی که برای نصب موتور بر روی شاسی Pad در نظر گرفته شده باشد، برای تسهیل در علامت­گذاری محل سوراخ پیچها، روی Pad با گچ پوشیده می­شود. موتور بر روی شاسی قرار گرفته و فاصله بین کوپلینگ­ها تنظیم می­گردد و هم­راستایی نیمه­ های کوپلینگ کنترل می­شود. در صورتی که شاسی قبلا سوراخ­کاری نشده باشد محیط سوراخ­های پایه موتور بر روی Pad حک شده و سپس موتور از جای خود انتقال داده می­ شود. محل­های علامت­گذاری شده سوراخ گردیده و سوراخها رزوه می­شوند. باید لقی مجازی برای هم محور سازی نهایی محورها در نظر گرفته شود. سپس موتور در جای خود قرار داده می­شود و جهت دوران آن کنترل می­ گردد. پیچهای در جای خود قرار گرفته و بعد از کنترل هم محوری به طور کامل بسته می­شوند.

در مواردی که دمای کارکرد پمپ بالاتر از دمایی است که پمپ در آن نصب می­گردد لازم است تا افزایش ارتفاع پمپ و موتور بر اثر حرارت در نظر گرفته شود و این امکان فراهم گردد که در دمای کاری هم راستایی تنظیم شود. در این موارد باید به دستورالعمل­های سازنده رجوع شود.

این مطلب ادامه دارد.

بسته های آموزشی

قابل توجه مدیران، مهندسان و کارشناسان حوزه انرژی و صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

به زودی مقالات، مطالب آموزشی، استانداردها و منابع معرفی شده در این سایت به همراه بسیاری دیگر از منابع مورد نیاز این حوزه پس از تنظیم به صورت موضوعی، در قالب بسته های آموزشی و مرجع در اختیار علاقه مندان قرار خواهد گرفت.

ملات ریزی (Grouting)

آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 4

ملات ریزی (Grouting)

معمولا زیر شاسی قبل از نصب اتصالات لوله­ کشی و کنترل نهایی هم محوری نیمه­ های کوپلینگ، ملات ریزی می­شود. ملات­ریزی به منظور جلوگیری از حرکت­ های جانبی شاسی، افزایش جرم به هدف کاهش ارتعاشات و پر کردن بی­نظمی­ های موجود در پی انجام می­گیرد. در هنگام نصب دائمی تجهیزات پمپاژ عموما توصیه می­شود تا از سازه­ های ساخته شده از بتن مسلح به عنوان پی استفاده شود. برای نصب پمپ­ها در ارتفاع و یا حالت های خاص ممکن است از سازه­ های فولادی برای نصب پمپ­ها استفاده شود. در این حالت باید دقت لازم صورت گیرد تا از مقاومت و سختی مناسب سازه، اطمینان حاصل شود. برای طراحی ابعاد پی باید اندازه و چیدمان پمپ و موتور، چیدمان لوله کشی و بارهای وارده از سیستم لوله ­کشی، محل پیچ­های پایه و حداقل فضای لازم برای سرویس تجهیزات در نظر گرفته شود.

پی پمپ­های عمودی Can Type باید به گونه ­ای طراحی شود تا پمپ مستقیما به صفحة نصب (Mounting Plate) متصل بشود و بتوان پمپ را بدون آنکه به ملات ریزی صدمه وارد شود جابجا کرد.

مواد تشکیل دهنده پی باید مقاومت کافی نسبت به مواد شیمیایی و روغن­ها داشته باشند. در صورتی که محیط مهاجم باشد، باید روکش و یا پوشش محافظ مناسب برای پی و فولادهای تقویت کننده در نظر گرفته شود. برای ملات ریزی معمولا از دو نوع ملات استفاده می­شود: ملات­های متشکل از مواد اپوکسی و ملات­های با پایة سیمان. ملات­های اپوکسی دارای قیمت بالاتری هستند ولی در عوض مقاومت آنها بالاتر بوده و سطح نهایی بدست آمده صاف بوده و دارای خلل و فرج نمی­باشد. به علت مزایای این ملات هاعموما از آنها برای ملات ریزی اغلب پمپ­ها استفاده شود.

جنس ملات با توجه به جنس پی معین می­شود. بعد از اینکه پی آماده شد شاسی بر روی آن قرار داده شده و هم محورسازی اولیه بین پمپ و موتور انجام می­شود تا از هم محور شدن نهایی پمپ و موتور پس از انجام عملیات ملات ریزی اطمینان حاصل شود. بعد از انجام هم محورسازی اولیه ملات از طریق سوراخهایی که برای ملات­ریزی شاسی در نظر گرفته شده است، ریخته می­شود. برای نگهداری ملات در محل مورد نظر در اطراف شاسی موانعی ایجاد می­شود. عملیات ملات­ریزی تا زمانی که تمامی فضای زیرشاسی پر شود ادامه می­یابد.

سوراخهایی که برای ملات­ریزی بر روی شاسی در نظر گرفته شده است این امکان را فراهم می ­آورد تا هوای زیر شاسی هنگام ملات ریزی تخلیه شود. برای هم زدن ملات و آزاد کردن حبابهای هوای محبوس در آن می‌توان از سیم سختی استفاده کرد. معمولا بهتر است، ملات ریزی از یک سمت انجام شود تا با پیش روی ملات به زیرشاسی هوای زیر آن بتواند از سمت دیگر تخلیه شود. صفحات و گوه­های فلزی که برای تراز کردن به کار رفته­ اند، بعد از پایان ملات ریزی درجای خود باید باقی بمانند.

پس از سفت شدن ملات حفره­ های باقی مانده پر شده و قالب­ها برداشته می­شوند. در صورت نیاز سطوح پی پرداخت می­شوند. پیچهای پایه و نگهدارنده به اندازه لازم محکم شده و هم محوری نیمه­ های کوپلینگ کنترل می­شود.

بعد از سخت شدن کامل ملات هم محوری پمپ و موتور باید کنترل شود و پس از این مرحله عمل کنترل هم محوری پمپ و موتور باید در فواصل زمانی مناسب انجام گیرد.

پی (Foundation)

آموزش نصب پمپ های سانتریفوژ - بخش 3

پی (Foundation)

اغلب پمپ­ها برروی شاسی نصب می­شوند. طراحی شاسی‌ها به گونه‌ای می‌باشد که بر روی پی نصب شوند. از پی به منطور فراهم آوردن سختی پیچشی و خمشی لازم به جهت حفظ هم محوری موتور و پمپ و همچنین جذب بارها و شوک­های وارده استفاده می­شود. پی­ها معمولا از بتن مسلح ساخته می­شوند. جرم آنها سه برابر جرم تجهیزاتی که بر روی آن قرار می­گیرد، در نظر گرفته می‌شود. مساحت پی به گونه­ای در نظر گرفته می­شود که فشار وارده از آن بیشتر از فشار مجاز زمینی که بر روی آن قرار گرفته است نشود. پی را معمولا به صورت جداگانه می­ریزند تا از اثرات حرکت زمین اطراف محفوظ بماند. برای ایجاد امکان ملات­ریزی در مواردی که ملات­ریزی لازم است بین سطح زیرین شاسی و سطح فوقانی پی فاصله­ای تقریبا معادل mm 5 در نظر گرفته می­شود. هنگامی که تجهیزات بسیار بزرگ هستند برای صرفه­جویی در هزینه­های مربوط به ساخت شاسی، تجهیزات مستقیما بر روی پی نصب می­شوند. در این حالت زیر پایه موتور و پمپ از Soleplate استفاده می­شود. برای هم محور کردن تجهیزات از صفحات فلزی نازک استفاده می­شود. هنگامی که از Soleplate استفاده می­شود اساس طراحی پی­ها مانند زمانی است که تجهیزات همراه با شاسی نصب می­شوند.

با استفاده از نقشه­های سازنده فضای لازم و موقعیت پیچهای پی معین می­شود. پیچهای پی
(Foundation Bolt) درون بوشی با قطر سه یا چهار برابر قطر پیچ قرار داده می­شود. بعد از اینکه بتن ریزی پی انجام شد و بتن پی محکم گردید بوشهای درجای خود محکم می­شوند. ولی پیچها قابلیت مقداری حرکت برای تطابق با جای سوراخهای روی شاسی را دارا می­باشند. در ضمن امکان کشیده شدن پیچها هنگام بسته شدن نیز فراهم می­آید. (شکل 1)

شکل1: نحوه قرارگیری پیچهای پایه در پی

 

در صورتی که محل قرارگیری پیچ­ها معین نباشد، هنگام ریختن پی سوراخهایی منشوری درون پی در نظر گرفته می­شود (شکل 2). بعد از قرارگیری تجهیزات در موقعیت صحیح­شان پیچ­ها درون بوش قرار گرفته و سپس درون سوراخهای منشوری قرار داده می­شوند و اطراف آنها ملات ریزی می­شود.

شکل 2: ایجاد حفره­های منشور در پی برای موقعیت ­دهی پیچها

 

در صورتی که تجهیزات پمپاژ بر روی سازه­های فولادی و یا سازه­های دیگری غیر از سازه­های بتنی قرار گیرند در طراحی سازه سختی پیچشی و خمشی لازم برای حفظ هم محوری تجهیزات باید در نظر گرفته شود. در این حالت پمپ باید یا برروی عضو و یا تیر اصلی باشد و یا اینکه تا جای ممکن به عضو اصلی نزدیک باشد. طراحی تکیه­گاهها باید به نحوی باشد تا شاسی پمپ بر اثر جاری شدن (Yielding) و یا ارتجاع دچار انحراف نشود.