De motor is tweederde van het gewicht van de pomp. Zorg ervoor dat er een stevige fundering onder de pomp aanwezig is. (Afbeeldingsbron: DESMI)
John Nielsen, verkoop- en applicatiemanager van DESMI in China, stuurde een bericht naar scheepseigenaren over de hele wereld: “Let alstublieft op hoe uw pompsysteem is geïnstalleerd. Zorg ervoor dat het goed werkt!”, zei hij. “Dat is het uitgangspunt. Er zijn te veel outfits en een gebrek aan praktijkervaring.”
Daarom moeten scheepseigenaren ervoor zorgen dat hun veldteams de belangrijkste richtlijnen volgen om de pompen correct te installeren. John zei: “Omdat pompstoringen in de meeste gevallen niet worden veroorzaakt door pompstoringen.”
John Nielsen werkt al een paar jaar bij DESMI en werkt al meer dan 20 jaar in de scheepsbouwindustrie. Hij weet waar hij het over heeft. Hij voorzag de reder, de verantwoordelijke persoon, het veldteam en de scheepswerf van een lijst met 'do's en don'ts' bij het installeren van pompen. Hij zei: “Je moet je van deze dingen bewust zijn.” “De pomp is slechts een onderdeel dat precies werkt zoals het is ontworpen. Als het echter niet correct is geïnstalleerd, kunt u het vernietigen. Het lijkt een beetje op de wet van Murphy: als er iets misgaat, zal dat zeker gebeuren. Uiteindelijk zal de reder de kosten moeten dragen.”
Een solide fundering Een solide pompfundament staat bovenaan John's lijstje. “Het is heel belangrijk om deze taken correct uit te voeren. De fundering moet ondersteund worden, zodat er geen kans is op trillen.” Met andere woorden: installeer de pomp niet op een zachte plaat – een stalen plaat met geen of gebrek aan ondersteuning eronder. “Er is een oud scheepswerfgezegde: onder de staalplaat is evenveel staal nodig als het staal erboven.”
Als het uitrustingsteam contragewichten of veersteunen wil gebruiken, moeten ze eerst het ontwerp controleren bij DESMI of een staalingenieur. John zei: “Dit wordt niet bepaald door het apparatuurteam.” “De meeste pompen zijn tegenwoordig verticaal. Tweederde van het pompgewicht bestaat feitelijk uit een elektromotor. Sommige pompen wegen vier en een halve ton, wat betekent dat de elektromotor drie ton weegt. Dit alles vereist een zeer goede basis om trillingen en dergelijke te voorkomen.”
Er zijn standaard ISO-loodgietersregels voor leidingen en kleppen, maar vanwege de beperkte ruimte kan het volgen van deze regels op een schip lastig zijn. John zei: “Dus dit betekent dat je een andere keuze moet maken.” Zorg er op schepen voor dat het ontwerp van de leidingen ervoor zorgt dat de vloeistof met een maximale snelheid van 1 meter per seconde (m/s) naar de pomp aan de zuigzijde kan stromen. Dit is een vuistregel, zodat u waterwervelingen of cavitatie kunt voorkomen, die uiteindelijk de pomp zullen beschadigen.
Dan zijn er klepopties. Op schepen zijn een groot aantal kleppen vlinderkleppen, vooral omdat dit een goedkoop kleptype is. Maar de vlinderklep werkt alleen in de pomprichting. Daarom bevindt zich aan de drukzijde van de pomp altijd een terugslagklep in serie met de vlinderklep. Anders, als de pompen parallel draaien en één pomp inactief is zonder dat er een terugslagklep is geïnstalleerd, zal de actieve pomp in plaats daarvan vloeistof naar de andere pomp pompen, ongeacht of de vlinderklep open of gesloten is.
Daarnaast is het belangrijk dat de klep een volle doorlaat heeft (full port). Dit betekent dat wanneer de klep geopend is, deze dezelfde diameter heeft als de leiding. Gebruik geen kleppen met een diameter die iets kleiner is dan de leiding. Dit zal een kleine draaikolk in de pijpleiding veroorzaken en uiteindelijk de pijpleiding en de klep vernietigen.
Materialen en corrosie Afhankelijk van de vloeistof die wordt verpompt en de omgevingsomstandigheden is het ook belangrijk om de gebruikte pompmaterialen zorgvuldig te plannen. De materiaalkeuzes van de pomp omvatten brons, nikkel-aluminiumbrons (NiAIBz), brons, gietijzer, gietstaal, roestvrij staal 304, roestvrij staal 316 en duplex roestvrij staal. “Al deze materialen hebben hun eigen voor- en nadelen. Het is belangrijk om hiermee rekening te houden”, aldus John.
DESMI gebruikt bijvoorbeeld meestal 316 of duplex roestvrij staal voor alkalische of zure vloeistoffen. “Maar je moet heel voorzichtig omgaan met deze materialen. Je moet weten wat je doet. Anders gaan ze corroderen.”
De door DESMI ontworpen zeewaterpomp is meestal NiALBz en de ontwerptemperatuur van het zeewater is 32°C. Zeewater boven deze temperatuur wordt corrosiever. Op dezelfde manier is gietijzer in warme gebieden geen goede keuze voor zeewaterpompen. “Als je in Groenland werkt, kan de gietijzeren pomp lang meegaan, maar als je in de tropen werkt, niet.”
Voor cryogene zoetwaterpompen maakt het DESMI-ontwerp gebruik van een gietijzeren behuizing en een NiAlBz-waaier, en de ontwerpwatertemperatuur bedraagt 36°C. “Het probleem met zoet water aan boord is dat je additieven moet gebruiken om zuurstof te verwijderen om corrosie/roest te voorkomen. Maar er zijn veel verschillende soorten additieven, waarvan sommige het water erg stroperig maken, waardoor het water overal kan lekken. Additieven Een ander probleem is dat deze chemicaliën de pH van het water veranderen. Daar moet ook rekening mee worden gehouden bij de materiaalkeuze.”
Let bij het overwegen van materialen op de mogelijkheid van galvanische corrosie (ook wel bimetaalcorrosie genoemd). Dit fenomeen treedt op wanneer twee verschillende materialen (zoals koper en ijzer in zout water) bij elkaar worden gebracht. Het zoute water zal werken als een elektrolyt. John zei: “Dit is een langzame moordenaar.” “Het duurt lang voordat je het probleem ontdekt.”
“Ik denk dat veel mensen last hebben gehad van calciumophoping in leidingen etc. – dit komt ook door het effect van elektrochemische elementen.”
John's belangrijkste advies over materiaalkeuze is om zorgvuldig de materialen te bestuderen die onder verschillende omstandigheden moeten worden gebruikt en om naar de meningen van deskundigen te luisteren.
“We hebben gezien dat veel klanten brons specificeerden. Ja, we kunnen brons gebruiken, maar we gebruiken liever nikkel-aluminiumbrons omdat dit stijver is. En het kan corrosie van elektrochemische elementen beter voorkomen. Daarom was dit de keuze van DESMI.”
“De laatste zin in dit materiaalgedeelte heeft betrekking op het verbeteren van de pompefficiëntie. De meeste pompen hebben een rendement van 75-80%”, aldus John. “Sommige reders hebben 80-83% nodig. Hiervoor is meer nodig dan alleen een updatemechanisme. Hoewel er veel manieren zijn om dit te doen, is de meest gebruikelijke methode om de pomp aan de binnenkant te voorzien van een glasachtige coating. Er kan ook gebruik worden gemaakt van een elektrisch besturingssysteem. Om de efficiëntie te verbeteren. Steeds meer reders eisen een hogere efficiëntie.”
Praktische kwesties John heeft ook een korte lijst gemaakt van enkele veelvoorkomende fouten: praktische kwesties waarmee rekening moet worden gehouden. Dit zijn kleine problemen rond de pomp. Hoewel klein, maar toch moet het volgende worden overwogen:
Elektrische voorzorgsmaatregelen Traditionele elektrische installaties moeten voldoen aan de relevante regels en normen van de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC), wat erg belangrijk is. Dit omvat factoren zoals de juiste installatie, de juiste kabelgrootte en de juiste kabeltemperatuurclassificatie. “Dit alles moet worden gecontroleerd”, zei John Nelson. “En bij brand moet je over zelfdovende kabels beschikken. Ook moeten de kabels halogeenvrij zijn. Grote kabels of kleine draden, ze moeten allemaal aan dezelfde regels en voorschriften voldoen.”
De aardaansluiting moet zorgvuldig worden uitgevoerd met gebruikmaking van de juiste kabelmaat. John zei: “Speel niet vals.” “Dit betekent dat de grootte van de aardedraad uiteindelijk vrijwel hetzelfde moet zijn als die van het netsnoer. Als u een netsnoer van 3×50 mm2 gebruikt, moet u daarom ten minste een kabel van 1x35 mm2 gebruiken voor aarding. ”
Een vuistregel is om in de aarddraad dezelfde draaddoorsnede te gebruiken als in de voedingsdraad van elk onderdeel.
John wil er ook op aandringen dat er wordt nagedacht over waar mogelijke basis kan worden gelegd. “Er mogen geen potentiële elektrische verschillen zijn tussen de aardingspunten van dezelfde apparatuur. Dit betekent dat als u een motorstarter heeft, de aarde van de motorstarter die de pomp aandrijft, is verbonden met de aarde van de motor. Dit wordt ook wel Equipotential-aarding genoemd. Want als je ze 10 meter uit elkaar zet, kun je ervoor zorgen dat er een verschil in potentieel ontstaat.”
Hij zei: “Er wordt algemeen aangenomen dat alleen al omdat je iets aan de stalen plaat last, er geen verschil in potentieel is. Maar ze zijn groot. Alleen het lassen zelf zal anders zijn.”
Stroomonderbrekers met gegoten behuizing (MCCB) moeten correct worden afgesteld en geïnstalleerd. De instelling op de MCCB is de maximale stroom die op de motor is aangegeven.
Stel het thermische relais in op basis van het niet-overbelastingsvermogen van de pomp, zoals aangegeven in de pomptesttabel.
De aanbevelingen van de omvormer over het gebruik van omvormers en de regels en voorschriften volgen de bovengenoemde aanbevelingen voor traditionele elektrische installatie. Maar u moet extra opletten, want frequentie genereert elektrische ruis die moet worden beheerd. “Zorg er bij de installatie voor dat er minimaal een common-mode filter op de omvormer is geïnstalleerd. Voor grotere installaties zijn mogelijk du/dt-filters nodig.”
U moet ook de maximale stroom van de frequentieomvormer correct afstellen, net als het thermische relais in een traditionele starter.
Als u vervolgens de frequentieomvormer wilt gebruiken om de motor te bedienen, moet u serieus overwegen om het temperatuurniveau van de motor naar een hoger temperatuurniveau te verhogen. “Meestal kies je voor klasse F met een temperatuur van 135°C.
Wanneer u echter met een frequentieomvormer werkt, wordt de motor heet vanwege de schakelfrequentie van het motornetsnoer. Daarom adviseren wij: stijgen naar het H-niveau, dat is 150°C. Dit geeft je meer speelruimte. Prijstechnisch is dit een klein bedrag. ”
Dankzij de koelventilator en IE2 kunt u standaard de wikkelingstemperatuur in de motor meten. Dit betekent dat uw motor een ingebouwde PT100-sensor moet hebben. Dan kunnen we het direct meten. Omdat deze motor meestal met een ander toerental draait, moet u er bovendien voor zorgen dat u een elektrische koelventilator aan de bovenkant installeert in plaats van een standaard mechanische ventilator. Wanneer je de motor op een laag toerental draait, heb je namelijk niet hetzelfde koelvermogen als wanneer je op normaal toerental draait. Als er echter een elektrische ventilator wordt geïnstalleerd, wordt dezelfde hoeveelheid koeling verkregen, ongeacht de snelheid van de belasting.
John Nielsen zei: “Als u een frequentieomvormer gebruikt, overweeg dan zorgvuldig het gebruik van een IE-motor met normaal vermogen of een motor met standaardrendement. De reden hiervoor is dat als de motor op de frequentieomvormer is aangesloten, er geen winst zal worden behaald door het IE-type op de motor te verhogen. Omdat het totale rendement van het net stopt bij de omvormer, wordt het netrendement op het net bepaald door de omvormer. Het prijsverschil tussen IE2 en IE3 of IE4 is erg groot.”
Meer monitoringaanbevelingen Naast het monitoren van de wikkelingstemperatuur van de motor zei John: “Het is de moeite waard om de lagertemperatuur te monitoren, vooral bij belangrijke apparatuur. Denk daarnaast aan het monitoren van het trillingsniveau bij hoge en lage frequenties.”
“Het trillingsniveau dat we zien is 10 millimeter per seconde (mm/s), wat niet ongewoon is. De limiet van de pomp (als we echt willen uitrekken) is 7 mm/s. Als het trillingsniveau te hoog is, kan dit gebeuren. De pomp moet worden gestopt om schade aan de pomp of pomponderdelen te voorkomen. Houd er rekening mee dat tweederde van het totale gewicht van de pomp nog steeds uit de motor bestaat, die zich bovenop het pomphuis, de lagers enz. bevindt. Als u dus een pompmotor van drie en een halve ton heeft, is het letterlijk springen snelheid is 10 mm/s, wat lijkt op een enorme hamer, die op sommige plaatsen enkele kleine lagers omver slaat. Het is dus slechts een kwestie van tijd voordat de pomp vanzelf stopt.”
Ook is er lekkagemonitoring. Als bij grote pompen met vetgesmeerde lagers de asafdichting begint te lekken, zal deze doorgaans direct in het lager lekken. Vet en water zijn een slechte combinatie. Om deze situatie te voorkomen kunt u daarom overwegen een lekdetectiesensor te installeren.
Feiten hebben bewezen dat het bedrijf na het installeren van een nieuwe pomp op Aurora +200.000 kWh per jaar kan besparen, wat in lijn is met de missie van ForSea, die “toegewijd is aan een duurzaam, klantgericht bedrijf en ernaar streeft om nul uitstoot te bereiken.
Het rioolgemaal van het Olympisch Park Sotsji in Rusland is vaak geblokkeerd, wat de gemeente veel tijd en middelen kost. Dankzij de intelligente zelfreinigende pomp van het merk Xylem Flygt draait het gemaal nu soepel en wordt het energieverbruik met 25% verminderd.
Onafhankelijke tests door een grote pompfabrikant hebben uitgewezen dat de niet-corrosieve Vesconite Hilube-slijtring de bedrijfsspeling veilig kan verkleinen en de pompefficiëntie kan verbeteren.
Ambitieuze civieltechnische projecten en accumulatie van grondstoffen op afstand: als er diep wordt gewerkt, gaat het niet alleen om de pure pompprestaties. Meestal is de pH van het water belangrijker.
QED Environmental Systems, Inc. concentreerde zich op het AP4.5 Ultra AutoPump-systeem, een onderhoudsarme en krachtige pomp.
De applicatie biedt snelle en gemakkelijke toegang tot de DESMI Ocean Guard service- en onderhoudshandleiding via eenvoudige grafische navigatie om het CompactClean ballastwaterbeheersysteem te helpen identificeren en problemen op te lossen.
Posttijd: 24 februari 2021
