离心泵故障原因与维修策略
- 格式：docx
- 大小：47.44 KB
- 文档页数：5
离心泵故障原因与维修策略
摘要：离心泵的主要作用是利用特殊的结构输送液体，输送过程中通过叶轮高速旋转生成离心力，从而使液体在设备影响下进行离心运动。离心泵作业功率较大，液体通常存在杂质，较易发生故障。本文分析了离心泵的主要特性，总结设备应用高发性故障，并重点探讨了离心泵维修策略。
关键词：离心泵；设备维修；故障诊断；性能
前言：离心泵是重要的辅机设备，离心泵一旦发生故障，不仅会影响设备性能，降低系统工作效率，而且会损伤设备，增加生产成本，严重时可能导致事故发生，威胁人员生命安全和工厂财产安全。为此，应明确离心泵常见故障类型，了解故障诱因，开展及时、科学维护检修，促进设备高效率、低风险运行。
1离心泵常见故障诊断
1.1壳体故障
常规状态下，离心泵使用中壳体温度变化、振动、噪声均为一定限度，在日常使用或检修时发现振动幅度过大、噪音异常或者温度过高时，应进行故障诊断。此类故障诱因有如下几种可能：（1）离心泵安装基础问题，地脚紧固度低于安装要求；（2）电机、离心泵两个系统轴承中心线未对齐，或者传动带服役周期过长，发生老化，在设备运行中打滑；（3）离心泵进出口阀门不通畅；（4）液体入料进入离心泵时，裹挟杂物堵塞离心泵过流部件，产生异响、振动或壳体升温。
1.2叶轮故障
部分离心泵运行中振动噪声异常是因为叶轮部件出现问题，常见故障诱因为：（1）在安装叶轮时间隙控制不合理，导致叶轮摩擦泵壳、后背板等，引起前述症状；（2）叶轮长期作业，导致发生磨损或开裂。 1.3轴承故障
该类故障表现为离心泵使用中出现轴承组件漏油情况，局部温度升高，可见异常振动或作业噪音异常。常见原因如下：（1）选材问题：所选轴承组件质量较差或所选润滑油质量存在缺陷；（2）安装问题：安装组件时结合面密封不良，安装推力轴承的方向错误，轴承间隙控制不合理；（3）使用问题：在使用中组件耗损严重，发生油封、轴承损坏问题，或见轴弯曲。
1.4设备漏水
在使用或日常检修时发现设备泵壳、轴套或者进出口短节部位发生漏水。经过故障排查，显示为如下诱因：（1）泵壳在使用过程中发生开裂或磨损，或者未拧紧连接螺栓；（2）轴套受损，机械密封性减弱，或填料箱受损；（3）橡胶垫缺损。
1.5汽蚀问题
汽蚀的典型症状是离心泵中气泡中心受到周围液体超速冲击，导致设备性能降低、异常运行状态、过流部件非常规损耗等。该类故障诱因是安装离心泵时，实际高度超过标准高度，造成设备内部压力下降。离心泵中压力值波谷发生在叶轮叶片进口处偏后部位。该区域压力持续下降并且与液体输送过程中的饱和蒸气压一致时，液体因此沸腾，由此产生蒸汽泡，液体裹挟蒸汽泡以入口为通道流向外周，然后在压力骤增作用下在短期内迅速发生冷凝作用，因此发生汽蚀。
3设备维修策略
2.1壳体检修
提高安装技术专业性，加强日常检修。在安装离心泵时，有效紧固地脚，避免离心泵在使用过程中发生晃动。科学调整叶轮安装间隙，保证其与后背板、泵壳保持适当间距，避免发生摩擦。对齐离心泵轴与电机轴轴心。动态监控叶轮使用状态，定期检修，及时更换受损严重的叶轮。监控传送带性能状态，定期予以更换，调整传送带松紧度。检查离心泵进出口部位，确保阀门完全打开，通道处无杂物堵塞。检查过流部件，清除该区域杂物。 2.2叶轮检修
观察叶轮入口部位磨损情况，发生轻度偏磨或者不明显沟痕时，使用砂布打磨受损部位，厚度充足时车光处理。因为叶轮磨损导致轴颈、叶轮间隙超标，应对叶轮轴孔内部实施点焊处理并且实施车削，也可选择镀铬处理之后磨光。叶轮轻度腐蚀可行补焊，疏水泵输送温度＜80℃时，可选择环氧树脂作为粘接剂，修补被腐蚀部位。叶轮部件可见裂痕或者大量孔隙时，应予以更换。叶轮叶片明显变薄、盖板厚度降低时，应更换，以保证叶轮具有良好的机械强度。叶轮扣环部位发生重度偏磨时，修复作用较低，应更换为新叶轮[1]。
2.3轴承组件检修
为保证轴承组件在离心泵作业中维持优质性能，应在采购设备部件时由专业人员参与，设备所用轴承组件制作材料、工艺、规格等应符合相关要求。应使用优质润滑油，根据设备使用要求选择配套润滑油。在安装组件时，应合理控制轴承间距，标准安装推力轴承，避免出现方向错误。在轴承部件中添加适量润滑油，更换或调整密封不严的油封。轴承组件使用稀油润滑时，将轴承箱拆开，按实际情况更换轴、轴承或油封，规范密封并施加润滑油；干油润滑部分更换轴承组件。使用过程中严格执行定期检修制度，及时发现油封问题或轴承异常，对症维修或更换新部件。
泵轴装设的叶轮、轴承都较易做功受损，在检修时应确保其配合公差、圆度符合要求。检测泵轴弯曲值，保证弯曲至≤0.04mm，超过此限值时应予以校正，可通过局部加热、捻打或机械方法校正，也可采用内应力松弛法缩小弯曲值。轴颈磨损检修时，检测其磨损量，磨损量≤0.02mm可行镀铬（0.1~0.2）mm予以修复，镀铬完成后实施磨削调整公差。锥度、椭圆度超过0.03mm的深沟槽，应使用车床进行找正处理，然后车削（0.2~0.3）mm，并使用细砂布予以加油打磨。轴颈严重磨损时，可镗大轮孔，并进行衬套压装处理，以骑缝螺钉进行固定，最后加工新键槽[2]。
2.4设备漏水检修 全面排查泵壳、轴套、橡胶垫。确保橡胶垫按要求规范安装，橡胶垫固定良好，轴套保持良好密封性，使用新部件更换受损严重的填料箱、盘根、轴套。加强连接螺栓紧固性，确保上述部件使用性能良好。定期检修设备，监控受损率较高的部件，及时更换部件，避免超期服役。离心泵使用中，其性能直接影响扬程，优化设备性能可提高生产效率（见图1）。
图 1 离心泵特性曲线
2.5汽蚀故障检修
汽蚀发生后，将剥蚀损坏离心泵过流部件，叶片入口周围部件较易受到汽蚀破坏，受损程度随着趋近于叶轮出口位置而逐渐降低。在汽蚀发生初期，可见金属部件发生麻点，损害升级后，可见金属表面发生裂痕，故障排除不及时将导致叶轮前后盖板、叶片发生穿孔性破损。此种危害还可能导致叶轮破裂，引起生产事故，危害生命安全和造成严重的经济损失。应及时排查汽蚀问题，促进设备安全生产，延长离心泵服役周期。汽蚀或导致离心泵中液体流动中断，降低离心泵性能，影响流体与叶轮能量转换。
在日常作业、检修时，应监测离心泵作业内部液体噪音频率，及时发现异常壁面撞击声，尤其是当离心泵内部出现爆炸声时应严格检查是否发生汽蚀。机组异常振动也应引起重视。机组异常振动时应迅速排查原因，疑似汽蚀问题，第一时间停用设备，避免设备受损加重。为预防此情况发生，在安装离心泵时应避免过高安装，以低位安装为主，吸入管长度应进行科学控制，避免规格过长，但其直径可适当扩大。吸入管中减少非必要部件使用，力求减少阀门、弯头数量。
结论：综上所述，离心泵具有复杂的设备特性，了解设备特点有利于精准检修。该类设备常见故障包括壳体、轴承等主要部件故障以及内部汽蚀或设备漏水等。应深入分析导致故障发生的原因，锁定关键部件对症解决问题。应科学安装、使用设备，在日常检修中防微杜渐，及时更换老化、受损部件，预防和控制故障风险。
参考文献：
[1]雪增红,张醒,张福领等.多级离心泵叶频振动故障诊治[J].水泵技术,2021(04):23-26+31.
[2]焦瀚晖,胡明辉,江志农等.基于补偿距离评估和一维卷积神经网络的离心泵故障快速智能识别方法[J].振动与冲击,2021,40(10):41-49.
