Papua Nugini Pompa Umpan FK6D32

Pompa umpan DG600-240 (FK6D32) (segel spiral)

1. Aturan umum
Pompa tersebut merupakan jenis silinder horisontal, sentrifugal, multi-tahap, yang terdiri dari dua komponen utama berikut ini.
1.1. Silinder: Bagian dari batas tekanan utama yang membentuk pompa ini dilas ke pipa dan didukung pada alas pompa dari struktur bagian baja pada posisi garis tengah.
1.2. Komponen internal pompa: dapat dikeluarkan secara keseluruhan dari badan pompa, bersama dengan badan pompa tersebut, sehingga membentuk batas tekanan utama pompa. Desain ini, yang dikembangkan oleh pompa umpan senior asal Inggris, memanfaatkan paket inti cadangan, yang secara signifikan mengurangi waktu pemeliharaan; paket inti tersebut mencakup semua komponen yang aus pada pompa dan bersifat saling tukar.
Pompa diposisikan secara aksial pada ujung kopling melalui sepasang kunci melintang yang terletak di bawah kaki pompa pada sisi masuk, serta sebuah kunci memanjang yang terletak di bawah badan pompa. Pengaturan ini memungkinkan pompa tetap netral terhadap mesin penggerak dalam segala kondisi suhu dan menyalurkan beban pipa ke dudukan pompa. Sebuah slider kuningan digunakan antara kaki pompa dan dudukan pompa, sehingga memastikan ekspansi termal yang bebas serta kontak yang baik.
Tabung laras terbuat dari baja mangan yang ditempa dan memiliki sifat pengelasan yang baik; pipa cabang masuk terbuat dari coran baja karbon yang dilas ke tabung laras, sedangkan pipa cabang keluar terbuat dari komponen baja tempa yang juga dilas ke tabung laras.
Konstruksi ini memungkinkan penghapusan keseluruhan paket inti secara utuh setelah kopling dan pipa bantu dilepas serta baut penutup ujung dilonggarkan. Dengan demikian, apabila terjadi pemadaman akibat gangguan besar, paket inti bagian dalam dapat diangkat dalam waktu sekitar 24 jam jika diperlukan, dan untuk tujuan tersebut telah disediakan alat khusus untuk mengangkat paket inti.
Penutup ujung besar terbuat dari tempaan baja mangan yang dilengkapi dengan lengan penahan pada baling-baling pandu tahap akhir dan sebuah cincin O di antara penutup ujung besar dan laras untuk membentuk segel yang efisien; segel ini tertanam dalam alur pada laras.
Baut pada tutup ujung besar dikencangkan secara cair menggunakan alat pengencangan cair, yang mampu memberikan pemuatan awal yang presisi pada baut-baut besar tersebut. Karena beban dapat ditambahkan secara bertahap, kemungkinan terjadinya deformasi pada tutup ujung menjadi sangat kecil. Dengan alat ini, tutup ujung dapat dibongkar dengan cepat, dan seluruh paket inti juga dapat dibongkar dengan cepat.
Permukaan sambungan antara tutup ujung besar dan laras dikerjakan hingga mencapai permukaan yang halus dan rapi, serta pada tahap paling dalam terdapat sebuah gasket di antara rumah pompa bagian dalam dan laras, yang berupa gasket bergigi dari baja tahan karat.
Casing pompa bagian dalam terbuat dari baja krom 13% yang tahan korosi dan erosi; sambungan antara casing pompa bagian dalam yang bersebelahan menggunakan jenis selubung hingga ke bagian mulut, serta dilengkapi dengan cincin O; cincin pandu juga terbuat dari baja krom 13%, sedangkan pin penempatan di dalam baling-baling pandu pada semua tingkat dipasang pada casing pompa bagian depan.
Semua pin antar-tahap sepenuhnya tertutup dan tidak bersentuhan dengan cairan yang dipompa. Jika terjadi kegagalan atau pengenduran pada pin, pin tersebut tidak akan keluar dari saluran keluar pompa.
Setiap rumah pompa bagian dalam dan sudu pandu dilengkapi dengan cincin leher yang dapat diganti di dalam lubang bore. Setiap cincin leher dirancang dengan geometri khusus dan diproses secara presisi agar pas pada masing-masing lubang bore. Bentuk ini memungkinkan cincin tersebut mempertahankan kekakuan tekanan statis dari bushing sekaligus secara signifikan mengurangi kebocoran, sehingga tidak diperlukan lagi perangkat khusus lainnya untuk mencegah kebocoran.
Komponen internalnya meliputi rumah pompa bagian dalam dan sambungan tetap lobus pandu, yang dipasang pada tabung dengan menggunakan pegas kupu-kupu yang terletak di antara lobus pandu tahap akhir dan tutup ujung saluran keluar besar. Pegas ini memberikan tekanan statis yang cukup pada permukaan sambungan selama proses perakitan dan penghentian operasi, sehingga memungkinkan rakitan internal untuk mengembang secara bebas. Ketika pompa beroperasi, terbentuk perbedaan tekanan hidraulik, yang dengan demikian menjamin terjadinya segel yang rapat antara permukaan sambungan.
Panduan saluran masuk diposisikan pada sisi masuk pompa dengan menggunakan lengan penahan tertutup untuk memastikan keselarasan komponen-komponen internalnya saat paket inti dipasang. Lengan penahan ini memastikan bahwa panduan saluran masuk dapat diposisikan dengan rapat pada laras oleh cincin penegang, sekaligus memungkinkan ekspansi bebas selama fluktuasi termal.
Semua bagian laras yang terkena aliran air berkecepatan tinggi dilapisi dengan pelapisan baja tahan karat austenitik untuk mencegah erosi. Seluruh permukaan sambungan juga dilindungi dengan cara yang sama.
 

2. Elemen yang Berputar
Pompa tersebut, seperti banyak pompa umpan boiler Weir lainnya yang telah beroperasi secara terus-menerus di pembangkit listrik, dilengkapi dengan rotor yang kaku, yang menjamin tingkat keandalan mekanis yang tinggi, sehingga risiko getaran yang melebihi batas standar atau terjadinya kontak internal menjadi sangat kecil.
Fitur desain dasar dari rotor kaku pada pompa Weir.
2.1. kecepatan kritis minimum dalam cairan yang melebihi 130% dari kecepatan operasi maksimum.
2.2. kecepatan kritis minimum dalam cairan tidak boleh turun di bawah 120% dari kecepatan operasi maksimum, bahkan ketika celah operasi internal pompa aus hingga dua kali nilai desain.
2.3. Tegangan geser torsi poros standar bersifat konservatif dan tidak melebihi 60 N/mm² (85001 lbf/in²).
Poros pompa terbuat dari bahan baja paduan tahan karat martensit yang ditempa, kemudian dilakukan pemesinan kasar, perlakuan panas, penggilingan, serta pemesinan akhir dengan lapisan pelapis krom pada gigi bantalan radial untuk mencegah terjadinya galling pada poros. Seluruh ulir pada poros dikerjakan dan dibentuk dengan standar tinggi menggunakan alat satu kepala, dengan transisi melengkung pada setiap perubahan penampang melintang dan pada ujung ulir. Semua proses perlakuan panas dilaksanakan dengan poros dalam posisi vertikal.
Komponen utama pada poros dan rotor telah diseimbangkan sesuai dengan prosedur kerja dan tingkat kualitas yang ditetapkan dalam ISO 5406:1980 dan ISO 1940:1973, masing-masing. Tingkat standar kualitas ini telah dikonfirmasi berdasarkan praktik sebelumnya.
 

3. Komponen hidrolik
Impeller dan baling-baling pandu yang digunakan pada pompa tersebut merupakan coran presisi berbahan baja tahan karat kromium 13%, sedangkan runner-nya dicor dengan metode pengecoran presisi, sehingga menghasilkan permukaan akhir dan kekuatan yang sangat baik, bentuk lobus dengan presisi tinggi, serta tingkat pengulangan yang tinggi.
Impeller dan baling-baling pandu memiliki kecepatan spesifik yang sama dengan pompa umpan yang telah terpasang dan digunakan di beberapa pembangkit listrik besar, sehingga karakteristik hidraulik pompa tersebut telah ditetapkan.
Jarak radial ditentukan berdasarkan kriteria efisiensi, kecepatan kritis, dan defleksi poros.
Impeller tidak mengalami keausan yang parah, namun pada bagian-bagian yang rentan terhadap keausan masih tersisa cukup banyak material logam yang dapat dibubut kembali dan dipasangi cincin aus untuk mengantisipasi keausan selama operasi. Material impeller dan cincin aus statis memiliki perbedaan kekerasan.
Impeler diposisikan secara aksial oleh cincin penjepit; cincin penjepit tersebut terdiri dari dua bagian yang tertanam pada poros, dan ditempatkan dalam alur pada impeler untuk mencegah impeler berputar keluar. Impeler diposisikan pada hub untuk menstabilkan posisinya serta berfungsi sebagai segel antar-tahap bagi impeler, sementara torsi ditransmisikan melalui pasak yang sesuai dengan alur pasak tersebut. Sudut fillet internal minimum pada alur pasak dipilih sedemikian rupa sehingga faktor konsentrasi tegangan maksimum tidak melebihi 3,0.

4. Kepala pompa menengah
Terdapat sebuah tap perantara pada rumah pompa.
Hal ini disegel oleh dua segel yang terletak antara paket inti dan tabung, serta membentuk ruang melingkar di luar rumah pompa sekunder dan tersier.
Terdapat sebuah lubang radial pada casing pompa di dalam tahap sekunder atau tersier, yang memungkinkan air bertekanan masuk ke ruang melingkar.
Terdapat sebuah port keran pada badan laras, sehingga air keran dari tahap sekunder atau ketiga dapat mengalir dari ruang melingkar menuju konektor keran perantara.
 

5. Perangkat penyeimbang
Perangkat penyeimbangan hidraulik pada pompa tersebut adalah perangkat drum penyeimbang, yang dipasang di belakang impeler akhir pada poros. Drum penyeimbang berputar dalam bushing throttle yang terpasang pada penutup ujung besar, sehingga berfungsi sebagai perangkat pengurang tekanan; tekanan keluaran kemudian bekerja pada area yang tidak seimbang pada impeler akhir, sehingga selalu terdapat gaya dorong sisa yang mengarah ke ujung masuk, yang menyebabkan poros berada dalam keadaan tertarik.
Drum keseimbangan ditekan pada poros, diposisikan secara aksial oleh bahu poros, dan dikencangkan dengan mur pada sisi tekanan rendah; selain itu, drum keseimbangan juga diposisikan pada poros melalui pasak dan dikunci dengan mur.
Drum keseimbangan terbuat dari bahan tempa baja tahan karat dan berputar dalam bushing katup gas. Bahan bushing katup gas dipilih secara khusus agar perbedaan kekerasan antara bahan tersebut dengan drum keseimbangan tetap sama dengan perbedaan kekerasan antara impeler dan bushingnya.
Lubang pada bushing katup throttle dikerjakan dengan serangkaian alur keseimbangan yang dangkal, dan sejumlah celah berputar juga dikerjakan pada permukaan ujung; struktur ini meningkatkan kekakuan hidrostatik sekaligus secara signifikan mengurangi kebocoran.
 

6. Bantalan
Bantalan radial.
Poros pompa didukung oleh sepasang bantalan peluru radial silinder biasa, yaitu bantalan untuk bushing Eugene, dengan sistem pelumasan oli paksa; oli pelumas disuplai dari sistem oli pelumas yang berdiri sendiri. Bantalan tersebut dipasang dengan menggunakan gland bantalan yang dikencangkan, dan gland bantalan tersebut dipasang dengan baut pada bagian bawah braket bantalan. Ketika bagian atas braket bantalan dipasang, terbentuklah dukungan flens 360° yang terhubung langsung dengan penutup masuk dan penutup keluar. Keseluruhan rakitan ini diposisikan dengan pin untuk memastikan pemasangan kembali yang akurat, dan bantalan dapat dibongkar bersama dengan porosnya saat dilakukan overhaul.
Bantalan dorong tipe ubin yang dapat menyesuaikan diri.
Bantalan dorong tipe ubin dengan penempatan diri memiliki kapasitas yang sama untuk menanggung beban dorong dalam kedua arah dan cocok untuk kedua arah putaran.
Rakitan cincin dorong terdiri atas sebuah cincin penopang; ubin-ubin tersebut didistribusikan secara merata di antara masing-masing komponen penentu posisi yang terpasang pada cincin penopang; diameter luar ubin-ubin tersebut tertanam dalam flens cincin penopang; sementara itu, ubin-ubin tersebut diposisikan secara longgar oleh kepala komponen penentu posisi yang tertanam dalam alur-alur di kedua sisi, sehingga ubin-ubin tersebut dapat dimiringkan dengan bebas selama operasi namun tidak akan lepas.
Bantalan dorong dirancang untuk memiliki kehilangan daya yang sekecil mungkin tanpa mengurangi kapasitas dukung beban.
Bantalan dorong dipasang dalam rongga bantalan yang terpusat secara aksial di dalam ruang bantalan ujung bebas, yang sendiri juga terpusat secara aksial.
Pengaturan ini memiliki keuntungan-keuntungan berikut.
a. Cakram dorong dapat dipasang pada poros sebelum ruang bantalan dipasang, sehingga memungkinkan pemeriksaan yang akurat terhadap pergeseran dan posisi aksial dari permukaan bagian dalam (sisi beban).
b. Memungkinkan pemeriksaan kelompok bantalan dorong dengan hanya melepas bagian atas rongga tanpa harus melepas cakram dorong, sehingga memungkinkan pemeriksaan dan penggantian ubin secara langsung di tempat tanpa perlu melepas cakram dorong, sehingga risiko ketidaksesuaian komponen kritis ini menjadi sangat kecil.
c. Memungkinkan inspeksi visual terhadap rakitan bantalan.
Bantalan dorong dirancang dan telah terbukti andal berdasarkan pengukuran karakteristik gaya dorong aksial pada peralatan yang sebelumnya menggunakan komponen hidrolik yang sama.
 

7. Segel Ujung Poros
Pompa ini dilengkapi dengan segel pelumasan air jenis segel labirin dengan bushing tetap dan sistem pembuangan air, sehingga memastikan bahwa air segel tidak masuk ke dalam pompa selama pompa beroperasi dan air yang dipompa tidak bocor keluar. Kondensat disuntikkan ke ruang segel untuk mengalir searah dengan arah aliran air yang dipompa, lalu bertemu dengan air yang bocor keluar dari ruang segel melalui cincin pembuangan; air tersebut kemudian dialirkan kembali melalui pipa menuju saluran masuk pompa bagian depan. Selama tekanan air segel dipertahankan lebih tinggi daripada tekanan pada saluran masuk pompa bagian depan, maka tidak akan terjadi kebocoran air panas dari ruang segel.
Selain itu, sejumlah air segel kondensat juga bocor sepanjang segel labirin melalui tabung berbentuk U menuju kondensor.
Segel labirin merupakan susunan diameter tunggal yang sejajar, dan selubung serta busing segel dikerjakan secara terpisah dengan alur spiral berkepala ganda yang saling berlawanan arah.
Segel tersebut dapat dilepas sebagai lengan bawah dengan hanya melakukan sedikit pekerjaan pembongkaran.
 

8. Kursi pompa
Kursi pompa merupakan struktur las yang terbuat dari baja profil gulung, yang dirancang untuk menopang pompa pada garis tengah. Keseluruhan struktur dasar pompa dirancang agar kokoh dan bebas dari deformasi.

9. Parameter pompa

10. Suku cadang utama pompa