離心泵的故障診斷方法及故障評定

陳力奪（大唐呼倫貝爾化肥有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

離心泵的故障診斷方法及故障評定

陳力奪（大唐呼倫貝爾化肥有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000）

離心泵是一種非常重要的機械設(shè)備，主要由葉輪、泵軸、軸承、填料函、密封環(huán)以及泵體六部分組成，離心泵一旦出現(xiàn)故障會影響到機械設(shè)備的性能。本文主要就離心泵的故障診斷及評定方法進行簡單的討論分析。

離心泵；故障診斷方法；故障評定

現(xiàn)代化機械設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，這些設(shè)備的運行狀態(tài)直接影響工業(yè)生產(chǎn)的效率，為了保證機械設(shè)備的安全性、可靠性，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷非常重要。離心泵廣泛應(yīng)用于電力、煤炭、冶金等等行業(yè)之中，在煤漿、礦漿輸送、水利除灰等工作中發(fā)揮著重要作用。但離心泵運行過程中很容易出現(xiàn)泄漏故障、轉(zhuǎn)子彎曲故障等問題，嚴重影響設(shè)備正常工作，必須要加強故障診斷及檢修。

1 離心泵運行過程中常見故障類型

1.1 轉(zhuǎn)子不平衡引發(fā)的故障

當離心泵轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量出現(xiàn)偏心問題，會使得離心泵出現(xiàn)原始不平衡、突發(fā)性不平衡或者漸發(fā)性不平衡等不良現(xiàn)象。導(dǎo)致轉(zhuǎn)子部件質(zhì)量偏心的原因比較多，比如轉(zhuǎn)子生產(chǎn)制造過程中，轉(zhuǎn)子精度較低、沒有達到預(yù)期的生產(chǎn)要求，使得離心泵產(chǎn)品質(zhì)量不高，出現(xiàn)轉(zhuǎn)子質(zhì)量偏心問題，會導(dǎo)致原始不平衡。離心泵內(nèi)有雜物堵塞，可能會導(dǎo)致突發(fā)性不平衡。轉(zhuǎn)子使用過程中，相關(guān)工作人員沒有按照離心泵維護保養(yǎng)手冊定期對其進行清洗維護，使得轉(zhuǎn)子表面沾染較多的污垢，導(dǎo)致葉輪、葉片等部位被腐蝕，進而影響到離心泵的正常工作。

1.2 轉(zhuǎn)子彎曲故障

離心泵設(shè)備長時間沒有使用，重新啟動時容易出現(xiàn)彎曲故障，主要是因為設(shè)備設(shè)計過程中存在設(shè)計缺陷，或者設(shè)備停機存放時沒有嚴格按照設(shè)備管理保存規(guī)范進行使得設(shè)備轉(zhuǎn)子出現(xiàn)彎曲。此外，設(shè)備停止使用的時候沒有及時進行冷卻處理或者使用時突然間大幅度提高轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度，都容易導(dǎo)致離心泵轉(zhuǎn)子出現(xiàn)彎曲故障。

1.3 轉(zhuǎn)子與定子摩擦故障

轉(zhuǎn)子與定子摩擦故障可以分為輕度摩擦和重度摩擦兩種，其中聯(lián)軸器罩與軸摩擦屬于輕度摩擦，電動機定子與轉(zhuǎn)子接觸屬于重度摩擦。轉(zhuǎn)子與定子摩擦可能會導(dǎo)致比較嚴重的故障，必須要及時的處理。

1.4 轉(zhuǎn)子不對中故障

轉(zhuǎn)子不對中故障不可避免，基本上所有的離心泵都或多或少的存在著不對中的問題，這主要是于離心泵的設(shè)備、安裝工作密切相關(guān)，一般情況下，轉(zhuǎn)子不對中現(xiàn)象不明顯時對于離心泵的正常運行影響不大，但轉(zhuǎn)子出現(xiàn)嚴重的不對中現(xiàn)象時會損害離心泵內(nèi)部的部件，長時間之后會影響到離心泵的工作效率，造成不必要的能源浪費。

1.5 滾動軸承故障

滾動軸承運轉(zhuǎn)過程中由于裝配工作不合理、潤滑不充分、軸承內(nèi)有水分或者異物入侵、軸承被腐蝕、長時間過載運行等都可能會導(dǎo)致軸承被損壞。另外，軸承使用過程中會出現(xiàn)磨損、疲勞剝落的不良現(xiàn)象，這是無法避免的。

2 離心泵故障評定方法

判斷離心泵故障的方法比較多，常見的有振動分析法、光譜鐵譜分析法、基于噪聲的分析法等幾種。振動分析法是最有效、應(yīng)用最多的離心泵故障診斷方法。振動分析法種類比較多，比如頻譜分析法、軸心分析法、波形分析法等。其中頻譜分析法應(yīng)用最為廣泛。

2.1 頻譜分析法

機械設(shè)備運行過程中可能會產(chǎn)生振動信號及噪聲信號，在頻域內(nèi)經(jīng)過處理之后，能夠獲得一定的頻域圖像，根據(jù)該頻域圖像可以識別故障特征信息。機械設(shè)備的振動波形一般包含有許多種激勵信號，比較復(fù)雜，按照傅里葉原理可以將這些復(fù)雜的波形分解成一系列諧波分量，各諧波分量都有其單獨的相位及幅值。進行頻譜分析時，工作人員首先要對頻譜的主要構(gòu)成有充分的認識，在此基礎(chǔ)上推斷故障部位、故障范圍及故障類型。具體的分析過程中，首先按照高中低頻段進行分析，了解故障部位，然后按照基頻、次諧波、超諧波分析，確定轉(zhuǎn)子故障范圍。之后分析頻率成分來源，為下一步的故障分析工作奠定基礎(chǔ)。再之后按照特征頻率了解離心泵各部位部件的振動情況，最后分析主振成分。

2.2 基于潤滑油的光譜、鐵譜分析方法

離心泵轉(zhuǎn)子異常時，連桿、軸承、齒輪等會出現(xiàn)不同程度的摩擦，導(dǎo)致設(shè)備部件出現(xiàn)磨損，金屬零件的磨損碎屑會混雜在潤滑油中，分析潤滑油中各種金屬元素的種類、含量、磨粒的分布情況、大小就可以判斷機器各零部件的磨損情況。潤滑油光譜分析有發(fā)射光譜分析和自動吸收光譜分析法兩種。鐵譜分析過程中，首先使?jié)櫥土鬟^一塊具有較高磁場梯度的玻璃片，在這個過程中，潤滑油中含有的磨屑粒子會按照粒徑大小沉積在玻璃片上不同位置，形成鐵粉記錄圖，利用雙色顯微鏡或者通過掃描電鏡進行觀察能夠十分清晰的觀察到粒子的、數(shù)量、形狀等，進而分析離心泵內(nèi)潤滑部位的磨損情況。

3 結(jié)語

離心泵的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)部包含的零部件比較多，運行過程中可能會出現(xiàn)各種隨機性、突發(fā)性或者集中性的故障。檢修維護人員必須要加強離心泵的保養(yǎng)維護及定期檢修，從而保證離心泵的正常工作。

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