Ремонт или замена насоса высокого давления КПМ

Когда водяной насос высокого давления каналопромывочной машины (КПМ) перестал держать давление, перед владельцем встаёт один вопрос. Ремонтировать или менять? На деле этот вопрос распадается на три, и отвечают на них по очереди. Сначала выясняют, какие именно детали повреждены. Затем смотрят, доходит ли восстановление до корпуса гидравлической части, то есть до той самой головки, в которой выполнены рабочие камеры и каналы. И только на третьем месте стоит вопрос, сколько смен машина не выйдет на прочистку.

Отвечают на эти три вопроса разные люди и разные документы. Первый ответ даёт дефектовка после разборки. Второй виден при осмотре расточек и посадочных мест, и его невозможно получить, не сняв гидравлическую часть. Третий к насосу отношения не имеет вовсе, потому что считают его по графику работ на сетях водоотведения. Ниже разобраны все три по порядку, потому что решение складывается только из их суммы.

Что изнашивается штатно и меняется узлами

Штатно изнашиваются нагруженные детали, и плунжерный насос высокого давления с самого начала рассчитан на то, что их меняют комплектами. Из этих деталей и складывается первая группа повреждений, где замена — операция плановая, а не аварийная. Отчётливее всего это видно на манжетах. Они удерживают воду под давлением вдоль поверхности плунжера, а поверхность эта непрерывно движется. Деталь, работающая на трение под давлением, вечной быть не может. Именно поэтому манжеты и стоят первыми в перечне расходных элементов.

Таблица ниже сводит узлы первой группы вместе, и читать её удобнее не слева направо, а от средней колонки. Сначала находят то, что видно и слышно на машине, и уже от признака переходят к тому, какая работа за ним стоит.

Узел	Как проявляется в работе	Что выполняется
Манжеты водяные, масляные, шевронные	Утечка из-под гидравлической части непрерывная, а не отдельными каплями; уровень масла в смотровом окне растёт, масло мутнеет	Замена манжет комплектом, замена уплотнительных колец, смена масла
Клапаны высокого и низкого давления, сёдла	Снижение подачи, колебания давления на манометре, повышенный шум	Очистка или замена клапанов, проверка сёдел и посадочных колец
Плунжерная пара — плунжер (поршень) и гильза	Падение давления, металлический стук, задиры и надиры на поверхности плунжера	Замена плунжеров и гильз, замена манжет
Клапан регулировки давления, предохранительный клапан	Скачки давления, постоянная утечка, несрабатывание при превышении	Калибровка, очистка или замена
Подшипники, манжета вала	Шум и вибрация, люфт приводного вала, подтекание масла в зоне вала	Замена подшипников и манжеты вала

Все строки таблицы объединяет объём работ. Он ограничен разборкой, дефектовкой и обратной сборкой, потому что станок здесь не нужен, изготавливать нечего, а посадочные размеры остаются заводскими. Отсюда и стоимость, которая складывается всего из двух величин, а именно из комплекта расходных элементов и нормо-часов. Это самый предсказуемый сценарий из возможных, причём предсказуемый сразу и по стоимости, и по сроку.

Одно обстоятельство делает этот сценарий сложнее, чем он выглядит, и это повторность. Один и тот же узел, отказавший второй и третий раз за сезон, указывает уже не на исчерпанный ресурс насоса, а на условия, в которых насос работает. Условий этих немного, и складываются они перед насосом, а не внутри него. Недостаточный подпор на входе не даёт камере заполниться водой полностью, и вместо сплошного столба воды в ней остаются паровые пузырьки. На такте нагнетания пузырьки схлопываются, и каждое схлопывание бьёт по посадочной поверхности точечно, вырывая из неё частицы металла. Это кавитация. Разрушает она заметно быстрее обычного износа. Засорённый фильтр даёт ровно тот же результат, только причина лежит уже не в подпоре, а в обслуживании. Твёрдые частицы и солевые отложения затягивает под кромку манжеты и на посадочный поясок клапана, где они работают как притирочный порошок и снимают материал ровно там, где деталь должна уплотнять. Работа всухую отнимает у уплотнения сразу и смазку, и охлаждение, поэтому манжета перегревается и теряет форму за считаные минуты. Общее у всех этих случаев одно. Насос исправен, а ресурс у него отбирают условия на входе и в контуре.

Отсюда правило, которое стоит перед всей дальнейшей арифметикой. Перечисленные условия проверяют раньше, чем принимают решение о замене. Иначе новый насос попадёт ровно в те же условия и повторит судьбу прежнего.

Когда восстановление затрагивает корпус гидравлической части

Вторая группа повреждений начинается там, где разрушение выходит за пределы сменных деталей и доходит до корпуса гидравлической части. Ситуаций, которые к этому приводят, всего четыре, и каждая узнаётся по своим следам.

Первой в этом ряду стоит поломка плунжера. Обломки после неё не остаются на месте. Поток подхватывает их и несёт через клапанную группу, а на сёдлах и на поверхности расточки после такого прохода остаются забоины. Получается, что разрушение сменной детали повреждает корпус гидравлической части, то есть самую дорогую деталь насоса.

Вторая ситуация приходит зимой и называется размораживанием насоса. Вода, оставшаяся в гидравлической части после смены, при замерзании расширяется, а расшириться ей некуда, потому что камеры и каналы заперты клапанами и крышками. Распирающее усилие в замкнутом объёме и разрывает металл, давая трещины по корпусу и по крышке клапанов. Снаружи насос при этом выглядит целым. Повреждение обнаруживает себя только под давлением, то есть уже на объекте и уже в смену.

Третью ситуацию создаёт не сам насос, и путь к ней начинается далеко от него. Форсунки размывочной головки изнашиваются, проходное сечение у них растёт, и давление на манометре падает. Вместо замены форсунок это давление нередко пытаются вернуть регулировочным клапаном, то есть перекрывают насосу выход. Насос при этом не останавливается. Он вытесняет фиксированный объём воды и продолжает вытеснять его каждый ход, а давление в этот момент задаёт уже не оператор, а сопротивление на выходе. Растёт оно до тех пор, пока не уступит самое слабое место контура, и удар приходится по клапанной крышке, по резьбовым соединениям и по корпусу гидравлической части.

У четвёртой ситуации нет события, которое можно было бы назвать аварией. Работа на воде с песком и иловыми частицами год за годом снимает металл с расточек, размеры медленно уходят за пределы допуска, и однажды новые манжеты перестают держать в старом корпусе. Выглядит отказ как обычная течь, хотя причина к этому моменту копилась несколько сезонов.

Все четыре случая, при всей разнице в происхождении, приводят к одному последствию. Восстановление выходит за пределы замены деталей. Посадочные места приходится обрабатывать механически, под изменённые размеры изготавливать втулки, а если по корпусу пошла трещина, головку меняют целиком. К стоимости деталей добавляются станочные операции, демонтаж, монтаж и пусконаладка. Срок же перестаёт зависеть от наличия деталей на складе и начинает зависеть от загрузки ремонтного участка. Именно на этой границе решение и смещается от ремонта к замене.

Гильзованная проточная часть платформ 50A и 50B

У насосов платформ 50A и 50B граница между двумя группами проходит иначе, и причина тому в устройстве проточной части. Она гильзованная, то есть плунжер работает не по расточке корпуса, а по сменной гильзе, вставленной в этот корпус. Поэтому и авария локализуется в паре «плунжер — гильза». Задиры, удар обломка и абразивную выработку принимает на себя сменная деталь, а корпус за ней остаётся нетронутым. Восстановление сводится к замене двух деталей, и в большинстве аварийных и нештатных ситуаций гидравлическая часть не требует ни станка, ни изготовления втулок. Практическое следствие простое. Отказ, который у насоса с расточкой прямо в корпусе переводит машину во вторую группу работ, здесь остаётся в первой, то есть в той, где срок и сумма известны заранее.

Обе платформы трёхплунжерные и построены на общем картере с коленчатым валом, а различает их рабочий диапазон. Платформа 50A перекрывает точки от 92 л/мин (5,5 м³/ч) при 330 бар (33 МПа) и 1000 об/мин до 265 л/мин (15,9 м³/ч) при 160 бар (16 МПа) и 1114 об/мин. Платформа 50B продолжает ряд по подаче. Она идёт от 309 л/мин (18,5 м³/ч) при 200 бар (20 МПа) до 380 л/мин (22,8 м³/ч) при 170 бар (17 МПа), а входная частота вращения у неё составляет 1500 об/мин. Внутри диапазона 50A лежит и точка 215 л/мин (12,9 м³/ч) при 160 бар (16 МПа) и 1144 об/мин, а это рабочая точка штатных насосов полноразмерных каналопромывочных машин, то есть тот самый режим, на который рассчитана сама машина. Для решения «ремонт или замена» из этих чисел следует простая вещь. Подбирают насос по рабочей точке машины, а не по названию платформы, и при гильзованной проточной части большинство отказов остаётся в первой группе работ.

Сроки простоя машины и что определяет срок ремонта

Срок простоя задаёт не сумма ремонта. Его задают выбранный способ восстановления и загрузка ремонтного участка, а для машины, которая стоит в графике, срок нередко весит больше стоимости. Плановая прочистка участков сети выполняется с установленной периодичностью, а аварийные засоры снимают вне графика, и ждать они не могут. Пока насос в ремонте, простаивает не насос. Простаивает машина целиком вместе с бригадой, а заявки приходится переносить на другие смены или передавать подрядчику. Поэтому вариант, выигравший по сумме, способен проиграть по общему результату.

Сравнивать поэтому приходится не суммы, а пары «сумма и срок», и по сроку варианты выстраиваются в понятный порядок. Короче всех ремонт узлами по имеющемуся ремонтному комплекту: детали в наличии, станочные операции не требуются, и срок целиком определяется разборкой и обратной сборкой. Следом идёт замена насоса из наличия — она занимает время доставки и монтажа, причём при сохранении привода и присоединительных размеров монтаж выполняется на месте, без переделки рамы и обвязки. Замена под заказ у изготовителя добавляет к этому производственный цикл. А ремонт с механической обработкой или изготовлением деталей выпадает из ряда вовсе, потому что его срок зависит от загрузки ремонтного участка и заранее не называется. По стоимости те же варианты выстраиваются в другом порядке, и в расхождении двух шкал и состоит вся трудность выбора.

Из этого и следует правило сравнения, о котором обычно вспоминают поздно. Срок, который нельзя назвать заранее, в графике работ на сетях водоотведения обходится дороже, чем разница в сумме.

Что выяснить до решения

До решения выясняют то, чего дефектовка не показывает. Сама она устанавливает перечень повреждённых деталей, и на этом её возможности заканчиваются. Остальные сведения собирают по самой машине, по журналу обслуживания и по памяти механика, причём собрать их можно ещё до обращения в сервис. Таблица ниже перечисляет эти сведения вместе с назначением каждого пункта, а каждая её строка работает на один из трёх вопросов, с которых начинается страница.

Что выяснить	Зачем это нужно
Наработка с начала эксплуатации и с последнего обслуживания (в моточасах либо по отметкам ЕО, ТО-1, ТО-2)	Отделяет штатный износ от преждевременного отказа
История замен: сколько раз и какие детали меняли	Повторяющийся отказ одного узла указывает на причину в контуре, а не в насосе
Состояние картерной группы: уровень масла в смотровом окне, эмульсия, люфт приводного вала, шум подшипников	Рост уровня масла означает поступление воды через масляные манжеты; состояние приводной части определяет объём ремонта наравне с гидравлической
Состояние поверхностей: задиры и надиры на плунжерах, забоины на сёдлах, следы трещин по корпусу	Отделяет первую группу повреждений от второй
Условия эксплуатации: фильтр на входе, подпор, качество воды, работа на рециркуляции, зимнее хранение и продувка системы	Определяет, повторится ли отказ на новом насосе
Данные для подбора при замене: установочные и присоединительные размеры, сторона выхода вала и его диаметр, тип привода (КОМ, редуктор, шкивы и ремни), резьбы входа и выхода, подача и рабочее давление	Позволяет сохранить штатный привод и обвязку машины

Последняя строка выглядит самой трудной, однако заполнять её по памяти не требуется. Установочные и присоединительные размеры, сторону выхода вала и тип привода от коробки отбора мощности (КОМ) читают прямо по фотографиям заводской таблички и места установки насоса. Сделать такой снимок заведомо быстрее, чем разыскать паспорт машины.

Наличие на складе

PINFL Россия — генеральный представитель бренда PINFL и производитель установок высокого давления. На складе поддерживается наличие плунжерных насосов высокого давления для каналопромывочных, комбинированных и илососных машин. Вместе с насосами на складе хранятся и расходные элементы к ним, а именно манжеты, уплотнительные кольца, клапаны с сёдлами, плунжеры и гильзы. Отгрузка идёт со склада и не ждёт производственного цикла, поэтому срок замены сводится к доставке и монтажу, то есть к тому самому короткому варианту из разобранных выше.

Чтобы подобрать насос на замену или комплект расходных элементов, достаточно тех же двух снимков, о которых сказано выше. Это фотография заводской таблички и фотография места установки насоса.

См. также

Руководства по обслуживанию

Пошаговый порядок работ для насосов платформ 50A и 50B — в руководствах: PINFL 50A (серии F1 и F1-G) и PINFL 50B (серия F1-G).

Ремонт или замена водяного насоса высокого давления: как принимается решение