Pengukuran getaran pada pompa sentrifugal dan analisis kegagalan tipikal.

Memahami pengukuran getaran pada pompa sentrifugal, kesalahan umum, dan penyebabnya.

Kata pengantar

Sistem pemompaan merupakan peralatan penting dalam proses industri, dengan berbagai jenis pompa yang dirancang untuk memenuhi beragam kebutuhan produksi. Di antara pompa-pompa tersebut, pompa sentrifugal adalah pompa industri yang paling banyak digunakan. Diklasifikasikan sebagai pompa daya, pompa sentrifugal dapat dibagi lagi menjadi pompa aliran aksial dan aliran radial, yang memiliki berbagai karakteristik seperti konfigurasi satu tahap atau multi-tahap, susunan vertikal atau horizontal, dan impeler tipe terbuka, semi-terbuka, atau tertutup.

A pompa sentrifugal Pompa hidrolik adalah mesin hidrolik berputar yang mengubah energi mekanik impellernya menjadi energi kinetik atau tekanan dengan mentransfernya ke fluida yang tidak dapat dikompresi. Fluida masuk ke tengah impeller melalui pipa hisap; impeller, yang dilengkapi dengan serangkaian bilah, menggunakan gaya sentrifugal untuk mendorong fluida menuju pipa pembuangan. Selama proses ini, fluida melewati volute atau casing pompa, dan pada pompa multi-tahap, melalui impeller tambahan.

Komponen utama pompa sentrifugal

Komponen utama dari pompa sentrifugal meliputi:

1.Pipa masuk

2.Impeller

3.Batang

4.Rumah atau spiral

5.Bantalan

6.Kotak bantalan

7.Segel mekanis

8. Pipa pembuangan

Gambar 1: Komponen utama pompa sentrifugal

Gambar 2: Komponen Utama Pompa Sentrifugal

Titik Pengukuran Getaran

Pada pompa sentrifugal, titik pengukuran getaran harus sejajar dengan garis tengah poros pada rumah bantalan (tegak lurus terhadap garis tengah poros). Pastikan sensor terpasang dengan aman pada komponen yang kokoh dan ukur getaran di ketiga arah—horizontal (H), vertikal (V), dan aksial (A)—untuk mendapatkan data getaran yang akurat.

Gambar 3: Titik pengukuran getaran

Keselamatan adalah pertimbangan utama saat memilih titik pemantauan getaran. Pada sisi kopling, pengukuran aksial tidak boleh dilakukan kecuali jika tindakan keselamatan yang memadai telah diterapkan. Komponen pompa tertentu—seperti segel mekanis dan perpipaan terkait—biasanya panas; oleh karena itu, kontak langsung dengan bagian-bagian ini harus dihindari. Selain itu, kabel instrumen pengukuran tidak boleh bersentuhan dengan pipa panas untuk mencegah bahaya kebakaran.

Gambar 4: Titik pengukuran getaran

Untuk pompa kecil, beberapa analis mengukur kondisi bantalan pompa pada satu titik pengukuran saja.

Modus kegagalan umum pada pompa sentrifugal

1.Ketidakseimbangan

Pada pompa sentrifugal, ketidakseimbangan biasanya disebabkan oleh salah satu alasan berikut:

1)Keausan impeler yang tidak merata (misalnya, kavitasi) atau patahnya bilah;

2) Kondisi sambungan yang buruk disertai keausan atau deformasi.

3) Gulungan rotor motor rusak;

4) Kesalahan dalam prosedur penyeimbangan bengkel;

5) Penggunaan standar yang tidak tepat atau penyeimbangan massa yang tidak benar

Apabila terjadi ketidakseimbangan pada pompa sentrifugal, tindakan berikut direkomendasikan:

1)Periksa kondisi keausan impeler dan analisis penyebabnya;

2) Periksa getaran pada kopling dan kondisi keseluruhannya.

3) Memeriksa prosedur penyeimbangan bengkel dan tingkat kualitasnya

Gambar 5: Impeller pompa yang aus

2. Tidak terpusat

Pada pompa sentrifugal, ketidaksejajaran biasanya disebabkan oleh salah satu alasan berikut:

1)Pemasangan yang tidak tepat atau prosedur penyelarasan yang salah;

2)Tekanan pada pipa;

3)Kaki yang lembut;

4) Ekspansi termal pada pompa itu sendiri atau saluran pipanya

5) Kurangnya pelatihan karyawan; 6) Instrumen pengukuran yang tidak sesuai atau tidak terkalibrasi

Apabila terjadi ketidaksejajaran pada pompa sentrifugal, tindakan berikut direkomendasikan:

1)Verifikasi prosedur penyelarasan dan standar aplikasi yang digunakan;

2) Periksa tegangan pada pipa dan kaki fleksibel pada pompa dan motor.

3) Jika kondisi keselamatan memungkinkan, ukur status penyelarasan segera setelah mesin berhenti atau saat mesin panas.

4) Catat perpindahan penyelarasan (yaitu, pemuaian termal) selama pemanasan/kenaikan suhu mesin.

Gambar 6: Inspeksi Pemusatan Pompa Sentrifugal

3. Masalah bantalan

Pada pompa sentrifugal, masalah bantalan biasanya disebabkan oleh salah satu alasan berikut:

1)Pemasangan yang tidak tepat;

2)Pelumasan yang tidak memadai;

3)Kontaminasi gemuk atau pelumas dengan partikel;

4) Suhu berlebihan

5) Tidak menetralkan dan/atau tidak seimbang;

6) Pemilihan bantalan yang tidak tepat

Apabila masalah bantalan terdeteksi pada pompa sentrifugal, langkah-langkah berikut direkomendasikan:

1) Ganti bantalan dan lakukan analisis akar penyebab;

2) Periksa kondisi gemuk pelumas bantalan.

3) Periksa proses pemasangan bantalan;

4) Evaluasi metode pelumasan bantalan.

5) Konfirmasikan keselarasan dan keseimbangan pompa;

6) Periksa apakah kondisi pengoperasian sesuai untuk penggunaan bantalan.

Gambar 7: Pelepasan bantalan yang rusak

4. Kebocoran

Dalam kebanyakan kasus, kebocoran pada pompa sentrifugal terjadi pada segel mekanis. Penyebab kerusakan segel dapat meliputi:

1)Getaran tinggi yang disebabkan oleh ketidaksejajaran atau ketidakseimbangan;

2) Pemasangan yang tidak tepat

3) Penyegelan terlalu panas selama operasi tanpa beban atau kering; 4) Pemilihan penyegelan yang tidak tepat

Apabila ditemukan masalah penyegelan pada pompa sentrifugal, langkah-langkah berikut direkomendasikan:

1)Periksa keselarasan dan keseimbangan pompa;

2) Pastikan pemasangan segel mekanis sudah benar.

3) Hindari mengoperasikan pompa dalam kondisi kering;

4) Pastikan kondisi pengoperasian memenuhi persyaratan segel mekanis.

5. Pelonggaran rotasional

Pada pompa sentrifugal, kelonggaran rotasional biasanya disebabkan oleh salah satu alasan berikut:

1)Keausan bantalan yang berlebihan;

2)Pemasangan yang tidak tepat;

3)Pemilihan bantalan yang tidak tepat;

4)Pemasangan rumah bantalan yang buruk atau toleransi manufaktur yang berlebihan

Apabila terjadi celah rotasi pada pompa sentrifugal, tindakan berikut direkomendasikan:

1)Periksa kondisi bantalan;

2) Periksa keausan atau deformasi pada rumah bantalan.

3) Periksa apakah pemilihan dan pemasangan bantalan sesuai dengan spesifikasi.

Gambar 8: Periksa celah (kondisi keausan) antara komponen bergerak/diam pompa multi-tahap

6. Masalah Struktural

Pada pompa sentrifugal, pelonggaran struktural biasanya disebabkan oleh salah satu alasan berikut:

1)Fondasi yang buruk;

2) Deformasi atau distorsi pada alas

3) Keausan pada penyangga pompa atau blok peredam suara;

4) Baut yang kendur menyebabkan kaki menjadi lunak

Apabila terdeteksi adanya kelonggaran struktural pada pompa sentrifugal, tindakan berikut direkomendasikan:

1)Perkuat struktur penyangga pompa sentrifugal;

2) Perbaiki fondasi/dasar pompa sentrifugal

3) Ganti penyangga, bahan isolasi termal, atau blok peredam suara;

4) Gunakan kunci momen untuk mengencangkan baut pompa sentrifugal.

Gambar 9: Fondasi optimal pompa sentrifugal

7. Masalah dinamika fluida

Masalah hidrolik pada pompa sentrifugal sangat beragam dan biasanya timbul dari salah satu penyebab berikut:

1)Kavitasi;

2)Resirkulasi (yaitu, refluks internal);

3)Kelebihan muatan;

4)Pola aliran masuk yang tidak stabil;

5)Pengoperasian pompa melebihi spesifikasi desain.

Apabila masalah hidrolik terdeteksi pada pompa sentrifugal, langkah-langkah berikut direkomendasikan:

1)Periksa kondisi hisap pompa sentrifugal;

2) Periksa impeller dan rumah pompa untuk mengetahui adanya kerusakan.

3) Verifikasi apakah kondisi pengoperasian (laju aliran dan tekanan) memenuhi persyaratan desain pompa sentrifugal.

Gambar 10: Beberapa masalah hidrolik pada pompa sentrifugal dapat diidentifikasi dengan memeriksa kondisi operasi, melakukan inspeksi visual, dan membaca pembacaan pengukur tekanan.

8. Teknik prediksi lainnya

Inspeksi pompa sentrifugal harus komprehensif, meliputi perilaku dinamis, kondisi panas, dan operasional. Teknik-teknik berikut ini sama-sama berlaku untuk pompa sentrifugal: