1. Tổng quan về sự cố

Hệ thống làm mát tuần hoàn của một đơn vị 25 MW sử dụng hai  máy bơm vỏ chia. Dữ liệu trên nhãn của mỗi máy bơm:

Lưu lượng (Q): 3,240 m³/h

Đầu thiết kế (H): 32 m

Tốc độ (n): 960 vòng/phút

Công suất (Pa): 317.5 kW

NPSH yêu cầu (Hs): 2.9 m (≈ 7.4 m NPSHr)

Chỉ trong vòng hai tháng, một cánh bơm đã bị thủng do hiện tượng xói mòn do bọt khí.

2. Điều tra thực địa và chẩn đoán

Giá trị áp suất đọc được trên đồng hồ đo lưu lượng: ~0.1 MPa (so với giá trị dự kiến ~0.3 MPa cho cột áp 32 m)

Các triệu chứng được quan sát thấy: dao động kim mạnh và âm thanh “nổ” do hiện tượng sủi bọt

Phân tích: Máy bơm hoạt động ở xa bên phải Điểm hiệu suất tốt nhất (BEP), chỉ cung cấp cột nước khoảng 10 m thay vì 32 m.

3. Kiểm tra tại chỗ và xác nhận nguyên nhân gốc rễ

Người vận hành từ từ điều chỉnh van xả của máy bơm:

Áp suất xả tăng từ 0.1 MPa lên 0.28 MPa.

Tiếng ồn do hiện tượng sủi bọt đã chấm dứt.

Độ chân không ngưng tụ được cải thiện (650 → 700 mmHg).

Chênh lệch nhiệt độ trên bộ ngưng tụ giảm từ ~33 °C xuống <11 °C, xác nhận lưu lượng đã được phục hồi.

Kết luận: Hiện tượng rỗ khí là do hoạt động liên tục ở mức cột áp thấp/lưu lượng thấp, không phải do rò rỉ không khí hoặc hỏng hóc cơ học.

4. Tại sao việc đóng van lại hiệu quả

Việc điều tiết lưu lượng xả sẽ làm tăng sức cản tổng thể của hệ thống, dịch chuyển điểm vận hành của máy bơm sang bên trái về phía BEP—khôi phục đủ cột áp và lưu lượng. Tuy nhiên:

Van chỉ được mở khoảng 10% - gây hao mòn và kém hiệu quả.

Việc chạy liên tục trong điều kiện tiết lưu như thế này là không kinh tế và có thể gây hỏng van.

5. Chiến lược và giải pháp quản lý

Xét theo thông số kỹ thuật ban đầu của máy bơm (cột nước 32 m) và nhu cầu thực tế (~12 m), việc cắt bớt cánh quạt là không khả thi. Giải pháp được đề xuất:

Giảm tốc độ động cơ: từ 960 vòng/phút → 740 vòng/phút.

Thiết kế lại hình dạng cánh quạt để đạt hiệu suất tối ưu ở tốc độ thấp hơn.

Kết quả: Hiện tượng sủi bọt đã được loại bỏ và năng lượng sử dụng giảm đáng kể—đã được xác nhận trong quá trình thử nghiệm tiếp theo.

6. Bài Học Kinh Nghiệm

Luôn luôn kích thước vỏ chia máy bơm gần BEP của chúng để tránh thiệt hại do hiện tượng xâm thực

Theo dõi NPSH—NPSHa phải vượt quá NPSHr; kiểm soát bướm ga chỉ là giải pháp tạm thời, không phải là giải pháp khắc phục

Biện pháp khắc phục chính:

Điều chỉnh kích thước cánh quạt hoặc tốc độ quay (ví dụ: VFD, truyền động đai),

Hệ thống ống dẫn mới để tăng áp suất xả,

Đảm bảo van có kích thước chính xác và tránh vận hành máy bơm liên tục ở chế độ tiết lưu

Triển khai giám sát hiệu suất để phát hiện sớm hoạt động ở mức cột nước thấp, lưu lượng thấp.

7. Phần kết luận

Trường hợp này nhấn mạnh sự cần thiết phải điều chỉnh hoạt động của bơm theo thông số kỹ thuật thiết kế. Một bơm vỏ tách rời buộc phải hoạt động quá xa mức BEP sẽ bị xâm thực—ngay cả khi van hoặc phớt chặn trông có vẻ ổn. Các biện pháp khắc phục như giảm tốc độ và thiết kế lại cánh bơm không chỉ khắc phục được hiện tượng xâm thực mà còn cải thiện hiệu suất năng lượng tổng thể.