Bagaimana Cara Meningkatkan Masa Pakai Badan Pompa Pengecoran?

Itu pengecoran badan pompa adalah komponen struktural dan penahan tekanan inti dari semua jenis pompa industri dan sipil, yang menentukan lebih dari 80% stabilitas operasional, ketahanan tekanan, dan masa pakai pompa. Itu diproduksi melalui proses pengecoran logam, mengintegrasikan saluran fluida, dasar instalasi dan struktur penyegelan menjadi satu komponen integral. Badan pompa pengecoran yang memenuhi syarat harus memenuhi persyaratan ketat berupa struktur internal yang kompak, ketebalan dinding yang seragam, tidak ada porositas atau retakan internal, serta ketahanan korosi dan aus yang sangat baik. Dalam penerapan industri sebenarnya, produksi pengecoran dan pasca-pemrosesan yang terstandarisasi dapat mengurangi tingkat kegagalan pompa yang disebabkan oleh cacat bodi hingga lebih dari 75%, yang merupakan kunci untuk memastikan pengoperasian peralatan pengangkut cairan yang stabil dalam jangka panjang.

Berbeda dari badan pompa yang dilas atau dikerjakan secara integral, badan pompa cor memiliki integritas struktural dan keseragaman tegangan yang lebih baik, dan dapat beradaptasi dengan desain saluran fluida kompleks yang sulit dicapai dengan metode pemrosesan lainnya. Hal ini menjadikan teknologi pengecoran sebagai proses produksi utama untuk badan pompa pada peralatan pompa berukuran sedang dan besar. Kinerja keseluruhan badan pompa pengecoran secara bersama-sama dipengaruhi oleh pemilihan material, parameter proses pengecoran, perlakuan pendinginan, dan proses pasca penyelesaian, dan setiap tautan memiliki dampak yang menentukan pada kualitas produk akhir.

Gambaran Umum Dasar dan Prinsip Fungsi Badan Pompa Pengecoran

Definisi Dasar Badan Pompa Pengecoran

Badan pompa pengecoran mengacu pada komponen cangkang logam berongga yang dibentuk dengan menuangkan logam cair ke dalam rongga cetakan yang disesuaikan, pendinginan, pemadatan, dan pembongkaran. Ini adalah kerangka utama pompa sentrifugal, pompa aliran aksial, pompa limbah dan berbagai pompa industri khusus. Tidak seperti pengecoran mekanis biasa, badan pompa pengecoran memiliki karakteristik struktural khusus seperti pelari fluida melengkung, ketebalan dinding bervariasi, dan alur penyegelan yang serasi, yang mengedepankan persyaratan lebih tinggi untuk presisi pengecoran dan kontrol proses.

Pelari internal badan pompa pengecoran dirancang sesuai dengan prinsip mekanika fluida, yang dapat mengurangi hambatan fluida, menghindari aliran turbulen dan pusaran selama pengangkutan medium, dan meningkatkan efisiensi kerja pompa secara keseluruhan. Struktur luar dilengkapi dengan flensa pemasangan, alas pemasangan, dan antarmuka konektor, yang digunakan untuk pemasangan peralatan, sambungan pipa, dan perakitan dengan komponen inti pompa seperti impeler dan bantalan.

Prinsip Fungsional Inti

Badan pompa pengecoran menjalankan tiga fungsi inti dalam proses pengoperasian pompa. Pertama, ia menyediakan saluran pengangkutan fluida yang tertutup dan stabil untuk memastikan bahwa media cair dapat menyelesaikan pengisapan, tekanan, dan pembuangan dalam pelari tetap. Kedua, ia menanggung tekanan hidrolik yang dihasilkan oleh operasi fluida dan getaran mekanis yang dihasilkan oleh rotasi komponen internal, menjaga stabilitas struktural pompa secara keseluruhan. Ketiga, mengisolasi bagian internal yang bergerak dari lingkungan eksternal, berperan dalam pencegahan debu, pencegahan kebocoran, dan perlindungan komponen presisi internal.

Dalam kondisi kerja terukur, badan pompa pengecoran yang memenuhi syarat dapat menahan benturan hidraulik dan getaran mekanis terus menerus secara stabil selama lebih dari 10,000 jam tanpa deformasi atau kerusakan struktural. Kinerja tahan lama ini sepenuhnya bergantung pada integritas struktur pengecoran dan sifat mekanik bahan pengecoran. Jika badan pengecoran mengalami cacat internal, maka secara langsung akan menyebabkan kebocoran cairan, penurunan tekanan, getaran peralatan, dan bahkan pecahnya struktur dalam kasus yang parah.

Bahan Umum untuk Pengecoran Badan Pompa dan Skenario yang Berlaku

Pemilihan material adalah mata rantai utama dalam produksi badan pompa pengecoran, yang secara langsung menentukan ketahanan korosi, ketahanan aus, ketahanan tekanan, dan masa pakai produk. Bahan pengecoran logam yang berbeda memiliki karakteristik kinerja yang berbeda dan cocok untuk media fluida dan lingkungan kerja yang berbeda. Bahan utama yang digunakan untuk pengecoran badan pompa di industri meliputi besi cor kelabu, besi ulet, baja tahan karat, dan baja tuang paduan.

Dalam pemilihan praktis, lebih dari 60% pompa sipil dan industri umum mengadopsi badan pompa pengecoran besi ulet, yang paling menyeimbangkan biaya dan kinerja. Untuk skenario kerja khusus yang korosif dan bertekanan tinggi, bahan baja tahan karat dan baja cor paduan harus dipilih untuk menghindari kegagalan cepat pada badan pompa. Pencocokan material yang tidak tepat akan menyebabkan masalah seperti korosi yang cepat pada badan pompa, penipisan dinding, dan redaman ketahanan tekanan, yang sangat memperpendek siklus servis peralatan.

Proses Pembuatan Utama Badan Pompa Pengecoran

Produksi badan pompa pengecoran merupakan proses sistematis yang melibatkan pembuatan cetakan, peleburan, penuangan, pendinginan, penyelesaian akhir, dan pengujian. Setiap tautan proses memiliki standar proses yang ketat, dan penyimpangan proses akan menyebabkan cacat pengecoran. Seluruh proses manufaktur dapat dibagi menjadi enam tautan inti, dan operasi standar dapat secara efektif meningkatkan tingkat pengecoran yang memenuhi syarat.

Pembuatan Cetakan dan Pemrosesan Awal

Cetakan merupakan kunci untuk menentukan keakuratan dimensi dan konsistensi struktur badan pompa pengecoran. Menurut kompleksitas struktural badan pompa, proses cetakan pasir dan cetakan investasi terutama diadopsi. Pengecoran cetakan pasir cocok untuk badan pompa berukuran besar dan sedang dengan persyaratan presisi biasa, dengan biaya produksi rendah dan efisiensi pencetakan tinggi. Pengecoran investasi cocok untuk badan pompa presisi berukuran kecil dan menengah, dengan permukaan pengecoran halus dan kesalahan dimensi kecil, yang pada dasarnya mewujudkan pembentukan jaring dekat.

Sebelum dituang secara formal, cetakan perlu dikeringkan dan dipanaskan terlebih dahulu untuk menghilangkan kelembapan pada cetakan. Residu kelembaban dalam cetakan adalah penyebab utama cacat pori pada coran, yang menyebabkan sekitar 45% dari seluruh masalah kualitas coran. Perawatan pengeringan cetakan yang ketat dapat secara efektif mengurangi pembentukan pori-pori dan meningkatkan kekompakan struktur badan pompa.

Peleburan dan Penuangan Logam

Menurut bahan yang dipilih, logam mentah dilebur pada suhu tinggi, dan komposisinya disesuaikan untuk memastikan bahwa logam cair memenuhi standar kinerja mekanis. Setelah peleburan memenuhi syarat, logam cair dituangkan ke dalam rongga cetakan dengan kecepatan konstan. Kecepatan dan suhu penuangan harus dikontrol dengan tepat: penuangan yang terlalu cepat akan menyebabkan pembilasan jamur dan cacat pemasukan terak, sedangkan penuangan yang terlalu lambat akan menyebabkan penuangan yang tidak mencukupi dan penutupan dingin pada badan pompa.

Pendinginan, Demolding dan Pasca-Finishing

Setelah dituang, hasil coran didinginkan secara alami atau dengan suhu yang terkontrol. Kecepatan pendinginan yang seragam dapat menghindari konsentrasi tegangan internal dan deformasi struktural badan pompa. Setelah pengecoran benar-benar padat dan didinginkan hingga suhu kamar, pembongkaran dan pembersihan pasir dilakukan, dan kemudian kelebihan riser, gerinda, dan kilatan dihilangkan dengan menggiling dan memotong. Terakhir, pemrosesan presisi seperti pengeboran, penyadapan, dan penggilingan alur dilakukan pada pemasangan dan pencocokan bagian untuk memenuhi persyaratan perakitan.

Inspeksi Kualitas dan Uji Tekanan

Semua badan pompa pengecoran yang sudah jadi harus melewati pemeriksaan kualitas yang ketat, termasuk pemeriksaan penampilan, deteksi dimensi, deteksi cacat internal, dan uji tekanan hidrolik. Uji tekanan hidrolik adalah bagian paling kritis, yang mensimulasikan tekanan kerja pompa yang sebenarnya. Produk yang memenuhi syarat harus menahan 1,5 kali tekanan kerja terukur tanpa kebocoran atau deformasi, dan mempertahankan kondisi stabil selama lebih dari 30 menit. Produk yang tidak memenuhi syarat dengan retakan, pori-pori, dan ketahanan tekanan yang tidak memadai akan dihilangkan untuk memastikan keandalan produk pabrik.

Cacat Umum dan Solusi Perbaikan Badan Pompa Pengecoran

Dalam proses produksi pengecoran, dipengaruhi oleh parameter proses, kualitas cetakan dan spesifikasi operasi, badan pompa pengecoran rentan terhadap berbagai cacat struktural, yang akan mempengaruhi efek penggunaan dan keamanan peralatan. Berikut ini adalah cacat paling umum dalam produksi dan langkah-langkah perbaikan yang ditargetkan, yang memiliki signifikansi panduan praktis yang kuat untuk produksi dan pemeliharaan.

• Cacat Pori : Pori-pori adalah lubang kecil berongga di dalam atau di permukaan badan pompa, sebagian besar disebabkan oleh kelembapan jamur, gas berlebih dalam logam cair, dan sistem pembuangan yang tidak masuk akal. Pori-pori akan mengurangi kekompakan dan ketahanan tekanan coran, dan menyebabkan kebocoran cairan dalam kasus yang serius. Solusi perbaikannya termasuk mengeringkan cetakan sepenuhnya, mengoptimalkan saluran pembuangan cetakan, dan menghilangkan gas logam cair sebelum dituang.
• Inklusi Terak dan Inklusi Pasir : Cacat ini mengacu pada masuknya kotoran seperti terak oksida dan butiran pasir ke dalam pengecoran, yang akan menyebabkan struktur internal badan pompa tidak rata dan mudah membentuk titik konsentrasi tegangan. Dalam proses pengoperasian pompa, retakan lokal mudah terjadi akibat benturan hidrolik. Langkah-langkah perbaikannya adalah dengan memperkuat filtrasi logam cair, meningkatkan kepadatan permukaan cetakan, dan menghindari pasir cetakan jatuh selama penuangan.
• Tutup Dingin dan Penuangan Tidak Cukup : Hal ini diwujudkan dengan pembentukan pelari badan pompa yang tidak lengkap, struktur pengecoran yang terputus-putus, dan celah yang jelas. Alasan utamanya adalah suhu penuangan yang rendah dan kecepatan penuangan yang lambat. Cacat ini secara langsung akan menyebabkan terkikisnya badan pompa. Solusinya adalah dengan meningkatkan suhu penuangan secara tepat, menstabilkan kecepatan penuangan, dan mengoptimalkan sistem gerbang cetakan untuk memastikan rongga cetakan terisi penuh.
• Deformasi dan Retak : Deformasi struktural dan keretakan pada badan pompa sebagian besar disebabkan oleh kecepatan pendinginan yang tidak merata dan tekanan internal yang berlebihan setelah pengecoran. Deformasi akan mempengaruhi keakuratan perakitan pompa, dan retak akan menyebabkan kegagalan total pada bantalan tekanan. Metode perbaikannya adalah dengan mengoptimalkan proses pendinginan, mengadopsi pendinginan bertingkat, dan melakukan perlakuan anil pelepas tegangan untuk pengecoran akhir.

Melalui analisis statistik data produksi, optimasi proses standar dan tindakan pencegahan cacat dapat meningkatkan tingkat kualifikasi badan pompa pengecoran dari kurang dari 85% menjadi lebih dari 98% , yang sangat mengurangi kerugian produksi dan biaya pemeliharaan peralatan di kemudian hari.

Metode Perawatan Harian dan Perpanjangan Masa Pakai Badan Pompa Pengecoran

Masa pakai badan pompa pengecoran tidak hanya ditentukan oleh kualitas produksi, tetapi juga berkaitan erat dengan penggunaan dan pemeliharaan sehari-hari. Perawatan ilmiah dapat secara efektif menunda penuaan, korosi, dan keausan pada badan pompa, serta memaksimalkan siklus servis peralatan. Untuk lingkungan kerja yang berbeda, tindakan pemeliharaan yang ditargetkan dapat diterapkan.

Pembersihan dan Inspeksi Reguler

Selama pengoperasian pompa dalam jangka panjang, kotoran seperti sedimen, kerak, dan perlengkapan lainnya akan menumpuk di pelari internal badan pompa pengecoran, yang akan meningkatkan ketahanan cairan, mengurangi efisiensi pompa, dan bahkan menyebabkan korosi lokal pada dinding pelari. Badan pompa perlu dibongkar dan dibersihkan secara teratur untuk melepaskan perlengkapan internal. Pada saat yang sama, inspeksi visual dan deteksi tekanan sederhana dilakukan untuk memeriksa retakan mikro, penipisan korosi, dan titik kebocoran.

Perlindungan Anti Korosi dan Anti Aus

Untuk badan pompa besi cor yang digunakan pada media korosif, lapisan anti korosi dapat diterapkan pada permukaan internal dan eksternal untuk mengisolasi kontak antara logam dan media korosif. Untuk badan pompa yang digunakan untuk mengalirkan media abrasif seperti bubur, lapisan tahan aus dapat dipasang di dinding bagian dalam runner untuk mengurangi keausan mekanis pada struktur pengecoran. Perlindungan anti-korosi dan tahan aus yang efektif dapat memperpanjang masa pakai badan pompa pengecoran lebih dari 40%.

Operasi Standar dan Pengelolaan Lingkungan

Pengoperasian yang keras seperti peralatan yang menyala secara tiba-tiba dan berhenti secara tiba-tiba akan menyebabkan dampak hidraulik seketika pada badan pompa pengecoran, yang mengakibatkan tegangan lelah berulang pada struktur dan mempercepat kerusakan akibat kelelahan. Oleh karena itu, pompa harus dihidupkan dan dimatikan secara perlahan dalam pengoperasian sehari-hari. Selain itu, lingkungan pengoperasian peralatan harus tetap kering dan bersih untuk menghindari paparan jangka panjang terhadap lingkungan gas yang lembab dan korosif, yang dapat mencegah oksidasi permukaan dan korosi pada pengecoran badan pompa.

Tren Perkembangan Aplikasi Badan Pompa Pengecoran

Dengan peningkatan berkelanjutan pada peralatan pengangkut cairan industri, persyaratan kinerja badan pompa pengecoran juga terus ditingkatkan. Perkembangan manufaktur bodi pompa pengecoran di masa depan menghadirkan tiga tren utama: pengecoran presisi tinggi, struktur ringan, dan kontrol proses cerdas.

Pertama, pengecoran presisi presisi tinggi akan menjadi arus utama. Pengecoran cetakan pasir tradisional memiliki kesalahan dimensi yang besar dan permukaan yang kasar, sedangkan pengecoran investasi modern dan teknologi pengecoran cetakan pencetakan 3D dapat mewujudkan pembentukan pelari badan pompa yang kompleks dengan presisi tinggi, meningkatkan akurasi pencocokan suku cadang, dan mengurangi ketahanan cairan dan konsumsi energi. Kedua, desain ringan secara bertahap dipopulerkan. Dengan alasan untuk memastikan ketahanan tekanan dan stabilitas struktural, mengoptimalkan struktur ketebalan dinding badan pompa dan mengadopsi bahan pengecoran ringan berkekuatan tinggi dapat mengurangi berat keseluruhan peralatan dan menghemat biaya produksi dan pengoperasian.

Ketiga, kontrol proses pengecoran cerdas terus dipromosikan. Melalui pemantauan otomatis suhu peleburan, kecepatan penuangan dan parameter pendinginan, konsistensi dan stabilitas kualitas badan pompa pengecoran ditingkatkan, tingkat produk cacat semakin berkurang, dan efisiensi produksi secara keseluruhan serta keandalan produk ditingkatkan. Kemajuan teknologi ini akan semakin memperluas cakupan penerapan badan pompa pengecoran di bidang industri kelas atas seperti energi baru, industri kimia, dan perlindungan lingkungan.