На надежность насосных станций (НС) оказывают влияние все технологические процессы и их режимы, начиная от гидравлических процессов и заканчивая операциями сборки деталей и узлов насоса. Современные технологические процессы эксплуатации НС сопровождаются, как правило, значительными силовыми и температурными воздействиями при высоких требованиях к динамике процесса. Для безразборного диагностирования насосных агрегатов (НА) создана полезная модель, которая может быть использована для предотвращения и развития аварийных ситуаций путем оперативного выявления причин нарушения работоспособности НА. При натурных испытаниях достигнуто повышение точности диагностирования и быстроты обнаружения причин нарушения работоспособности агрегатов. Это достигнуто тем, что устройство для виброакустического диагностирования содержит последовательно соединенные датчики вибрации, терцоктавный анализатор, блоки согласования, анализа предельных суммарных уровней вибрации и справочной информации. Устройство работает по программе обеспечения надежности НА, в зависимости от определения его состояния. В программе приводится способ диагностики НА, где сигнал о состоянии рабочего колеса, камеры рабочего колеса и лопастей снимают с подшипников, и на основании полученных данных определяют их остаточные ресурсы.
Система прошла испытания на Каршинском магистральном канале (КМК).
Допустимые показатели вибрации для насосов ОПВ11-260 и 300ВО-37/26Ц предполагалось оформить после завершения периода их опытной эксплуатации. Такие нормы до сих пор отсутствуют, и для контроля вибрационного состояния агрегатов применены критерии оценки, изложенные в общетехнических межгосударственных стандартах 10816-1-97 и 10816-3-2002 «Вибрация. Контроль состояния НА по результатам измерения вибрации на невращающихся частях», где в качестве нормируемого параметра общего уровня вибрации устанавливается среднеквадратичное значение виброперемещения в рабочей полосе частот 2…1000 Гц при стационарной работе насоса.
Для измерения общего уровня виброскорости в полосе частот 2…1000 Гц и спектрального анализа применялся виброанализатор СД-12М, имеющий следующие основные технические характеристики: частотный диапазон при максимальной неравномерности АХЧ +0,5 дБ 0,5…25600 Гц; параметры вибрации виброперемещение, виброскорость, виброускорение, пик-фактор; полоса частот: по ИСО 10816-3-2002: 2…1000, 10…1000, 10…2000 Гц.
С точки зрения вибрационной прочности в агрегатах наиболее опасны колебания периодического характера, которые являются следствием механических, электромагнитных и гидравлических процессов с явно выраженными дискретными составляющими. Подобные опасные колебания в основном являются сильными диагностическими сигналами (т. е. хорошо выделяются на фоне вибрационных помех).
Причины вибрационной активности вертикального НА по происхождению подразделяются на механические, гидравлические и электрические, в том числе по основным узлам.Причиной неоднородности потока является несимметричное обтекание вращающихся лопастей при образовании водоворотных зон.
На вертикальных агрегатах, в которых электромагнитные и гидродинамические радиальные силы в идеале уравновешены, зазоры в подшипниках скольжения возрастают в случаях, когда имеются другие дефекты, например дисбаланс или расцентровка валов. Эти дефекты возбуждают вибрацию, которая должна привести к обкатыванию вала по окружности подшипника. То есть имеется внешняя сила, которая в определенные фазы вращения будет прижимать вал к вкладышу подшипника или хотя бы на какую-то долю времени разгружать подшипник, вызывая нарушения «масляного клина». Скорость износа подшипников зависит от величины дополнительного дефекта и увеличивается в присутствии абразива в смазке.
На камере РК насосов основным источником повышенной вибрации является гидродинамический дисбаланс и неоднородность потока в РК. Природа этих двух дефектов одна — неравномерный зазор между лопастями и камерой, различия по шагу и углу между лопастями, по длине и толщине при их эксплуатационном неравномерном износе. Рост вибрации на лопастной частоте и ее высших гармониках указывает на неравномерность поля скоростей и давлений в потоке между лопастями РК.

Полную версию статьи читайте в журнале  "Гидротехника" № 2 (55) 2019г.