強(qiáng)自吸式離心泵故障原因分析及改造措施

趙興芹（中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司煉油部,天津300270）

強(qiáng)自吸式離心泵故障原因分析及改造措施

趙興芹
（中國(guó)石油化工股份有限公司天津分公司煉油部,天津300270）

針對(duì)強(qiáng)自吸式排污泵不能上水和密封泄露的問題，進(jìn)行了原因分析，并提出了對(duì)泵的密封、運(yùn)行方式的改造方案。經(jīng)運(yùn)行，效果良好，大大降低了維修勞動(dòng)強(qiáng)度，對(duì)今后的正常運(yùn)行提出了合理建議。

強(qiáng)自吸離心泵；密封；運(yùn)行方式；改造

自吸式排污泵在石油化工企業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用。其安全的運(yùn)行為煉油化工企業(yè)生產(chǎn)提供了可靠的保障。這是由于其具有性能適用范圍廣、可靠性高、維修簡(jiǎn)單、基本免維護(hù)、故障率低、操作簡(jiǎn)單、流量調(diào)節(jié)范圍廣、大修周期長(zhǎng)、購(gòu)置成本相對(duì)較低、安裝條件要求低等突出優(yōu)點(diǎn)。但在運(yùn)行中時(shí)有不上水、速度慢或上水不良的現(xiàn)象而影響正常使用?，F(xiàn)就上水速度慢或上水不良這一常見故障，以本廠自吸式排污泵為例，對(duì)其成因加以分析，并提出相應(yīng)的處理方案。

1　強(qiáng)自吸式排污泵的介紹及故障現(xiàn)象

1.1泵的基本構(gòu)造及工作原理

強(qiáng)自吸泵的工作原理是通過泵本體一個(gè)獨(dú)特的吸真空裝置，將泵吸入側(cè)空氣排凈，形成壓力差使液體充滿泵腔，實(shí)現(xiàn)了自吸功能，從而達(dá)到泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的條件，實(shí)現(xiàn)了離心泵負(fù)壓上水的目的。啟泵時(shí)不需要灌水，不用底閥、不用加真空泵，泵本身便可自動(dòng)排氣和吸水。

1.2故障現(xiàn)象

該強(qiáng)自吸式排污泵是根據(jù)污水池液位自動(dòng)啟動(dòng)或停止，也就是運(yùn)行方式是間歇性的，無規(guī)律的。自2009年12月份開車投用以來，泵啟動(dòng)后不上水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且軸密封處泄露嚴(yán)重，需頻繁（一般間隔時(shí)間最多兩天）對(duì)其填料密封進(jìn)行壓緊或更換，已經(jīng)嚴(yán)重影響了生產(chǎn)安全，并且造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡化，增加了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理難度和強(qiáng)度。

2　原因分析

產(chǎn)生上水速度慢或上水不良的現(xiàn)象主要原因有：泵體和吸水管漏氣造成泵排氣不徹底；吸水管有砂眼造成漏氣、泵殼密封或泵軸機(jī)械密封或填料不良造成漏氣；水泵電機(jī)電壓過低造成轉(zhuǎn)速過低；泵吸入管線配管不良或吸入管程阻力大于泵的汽蝕余量。

2.1泵體和吸水管有砂眼造成的漏氣

泵體和吸水管漏氣造成泵排氣不暢是最常見的故障原因。由于制作或安裝的原因造成泵體或吸入管制造或安裝不合理造成泵排氣不暢，產(chǎn)生的真空吸度無法將水抽吸上來。

2.2泵吸水管有砂眼、泵殼密封泵軸機(jī)械密封或填料不好而漏氣

吸水管有砂眼或泵殼密封不好和泵軸承密封不良而漏氣也會(huì)導(dǎo)致水泵真空度不足無法將水抽出，水泵正常運(yùn)行需要泵體及吸水管線系統(tǒng)沒有漏氣現(xiàn)象，這樣才能在葉輪處產(chǎn)生足夠的真空度，從而將底部水源源不斷地吸入泵體，經(jīng)過泵體加壓后輸送至出口管，形成一定揚(yáng)程壓差。一旦出現(xiàn)吸水管有砂眼或泵殼密封不好或泵軸封不良都會(huì)造成有空氣進(jìn)入泵體或吸入管，從而造成真空度不足影響水泵的運(yùn)行。

吸水管因安裝在水平面以下而長(zhǎng)期潛在處于潮濕陰暗的環(huán)境中，管壁腐蝕易出現(xiàn)點(diǎn)蝕、電化學(xué)腐蝕或垢下腐蝕等而形成砂眼孔洞，水泵運(yùn)行工作后水面會(huì)持續(xù)不斷下降，當(dāng)這些砂眼孔洞露出水面后?？諝饩蛷纳把劭锥催M(jìn)入了進(jìn)水管。從而破壞泵入口的真空度造成泵上水速度慢或上水不良。出現(xiàn)這種情況就要及時(shí)更換或維修吸水管或泵體。

由于泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)以及在長(zhǎng)期運(yùn)行作用下，在泵殼密封連接處可能存在密封緊固螺栓松動(dòng)，泵軸密封磨損等間隙超過設(shè)計(jì)值，而造成漏氣現(xiàn)象，從而破損泵的真空度而造成泵上水速度慢，甚至出現(xiàn)上水不良現(xiàn)象。本排污泵的軸密封類型為填料密封。填料密封采用盤根填料，盤根填料在泵長(zhǎng)期運(yùn)行磨損下，造成盤根與軸套之間的間隙變大，在泵啟動(dòng)或運(yùn)行期間造成有空氣進(jìn)入泵體內(nèi)而影響泵的真空度，造成排氣后的真空度達(dá)不到吸水的要求。

2.3吸入管或葉輪吸入口堵塞

由于大塊雜質(zhì)如：塑料布、棉布等較大塊雜質(zhì)，被泵吸入管線內(nèi)或泵葉輪入口，造成流道堵塞，水無法被吸入泵體內(nèi)。

3　解決措施

3.1改變軸封形式

盤根填料密封存在泄漏，造成泵啟動(dòng)階段排氣不足，無法上水，泵不能正常工作，無法應(yīng)對(duì)間歇式啟停運(yùn)行模式。

將盤根填料密封改為機(jī)械密封，機(jī)械密封與盤根填料密封相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）機(jī)械密封的使用可靠性要比盤根填料密封高，不需要填料密封定期來緊固密封壓蓋或補(bǔ)充填料。在泵的日常運(yùn)行中，機(jī)械密封呈現(xiàn)出更穩(wěn)定的密封效果，基本是無泄漏狀況，也不會(huì)有空氣漏入泵體內(nèi)部而影響泵的真空度，可見機(jī)械密封更適于強(qiáng)自吸式離心泵，相對(duì)于填料密封其可靠性更好；（2）機(jī)械密封基本上是免維護(hù)密封，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，在清潔水介質(zhì)中運(yùn)行工作時(shí)間至少在15000小時(shí)以上；（3）機(jī)械密封使用的是碳環(huán)密封，摩擦力小，摩擦損耗低，電機(jī)負(fù)載相對(duì)會(huì)低，同時(shí)基本上不會(huì)對(duì)軸套產(chǎn)生磨損，延長(zhǎng)軸套的使用壽命。

3.2改變水泵的吸入方式

原有特殊排氣裝置對(duì)吸氣管線及閥門的密封性能要求很高，如果漏氣將造成排氣不暢，泵無法上水。需要人為灌水，才能正常啟動(dòng)水泵，無法滿足自啟要求。

將原有特殊排氣裝置改為泵前儲(chǔ)水罐，來保持泵體內(nèi)充滿水的狀態(tài)。只需要第一次將該儲(chǔ)水罐及水泵殼體內(nèi)充滿水，以后即可以滿足水泵按照工藝要求自啟或自停操作。

3.3水中雜質(zhì)的清理及預(yù)防

（1）將地下水池中的水排凈，清理內(nèi)部的雜質(zhì)顆?；虍愇铮宄斑z留的大塊雜物或淤泥。

（2）在儲(chǔ)水罐之前管路上增加過濾網(wǎng)，并制定定期清理維修計(jì)劃，保持過濾清潔。

4　結(jié)束語

對(duì)該強(qiáng)自吸水泵做了以上改進(jìn)措施，自吸泵能夠滿足工藝要求，按照水池液位高低來自動(dòng)控制水泵的啟停，減少了人為操作，同時(shí)也減少了設(shè)備維修工作量，提供了設(shè)備可靠性，保證了生產(chǎn)的安穩(wěn)運(yùn)行。