對(duì)化工離心泵損壞的因果分析及改進(jìn)措施

斗拉加 張長(zhǎng)德(青海鹽湖股份有限公司化工分公司， 青海 格爾木 816099)

對(duì)化工離心泵損壞的因果分析及改進(jìn)措施

斗拉加 張長(zhǎng)德(青海鹽湖股份有限公司化工分公司， 青海 格爾木 816099)

離心泵在化工企業(yè)廣泛使用，其工作狀態(tài)是否良好，嚴(yán)重影響化工企業(yè)生產(chǎn)效率。本文以化工企業(yè)離心泵損壞問(wèn)題為研究?jī)?nèi)容，從腐蝕、汽蝕、材質(zhì)等方面著手，簡(jiǎn)要分析了離心泵損壞原因。然后，針對(duì)損壞表象和成因提出了針對(duì)性的改進(jìn)措施，僅供參考借鑒。

離心泵；改進(jìn)措施；損壞原因；化工企業(yè)

化工企業(yè)大量使用泵類(lèi)產(chǎn)品，多數(shù)都是耐腐蝕泵，流件材質(zhì)主要有哈氏合金、304、316L等。受本化工企業(yè)業(yè)務(wù)生產(chǎn)影響，離心泵的腐蝕、沖蝕損壞問(wèn)題十分突出，每間隔20天就要檢修一次，耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，不僅增加企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本，也會(huì)影響生產(chǎn)秩序。介于此，要結(jié)合實(shí)際情況分析離心泵損壞原因，并提出改進(jìn)措施，以改善離心泵工作條件，降低損壞故障率。

1 化工離心泵損壞的原因分析

(1)損壞故障情況 離心泵發(fā)生損壞故障，拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)以下現(xiàn)象[1]：①葉輪螺母脫落，葉輪位置前移；②葉輪口環(huán)處發(fā)現(xiàn)凹坑；③過(guò)流部件有汽蝕、腐蝕痕跡；④泵內(nèi)前端螺母腐蝕嚴(yán)重。從以上表象看，離心泵損壞主要與腐蝕、汽蝕、過(guò)流部件材質(zhì)及生產(chǎn)工藝等有關(guān)，下面從這些方面分析了原因。

(2)原因分析 ①腐蝕。離心泵輸送的介質(zhì)一般帶有腐蝕性，在離心力作用下，腐蝕性介質(zhì)高速流轉(zhuǎn)，很容易產(chǎn)生沖刷腐蝕。離心泵內(nèi)的腐蝕介質(zhì)流動(dòng)過(guò)程中，與金屬表面間形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)一步加劇沖刷腐蝕。長(zhǎng)期運(yùn)行的離心泵不間斷發(fā)生沖刷腐蝕，勢(shì)必會(huì)有損壞。

②汽蝕。汽蝕是離心泵損壞發(fā)生的主要原因。汽蝕使離心泵內(nèi)的過(guò)流部件表面材料脫落，造成過(guò)流部件損壞。過(guò)流部件是離心泵組的主要元件，它損壞了，離心泵的揚(yáng)程和效率自然下降，運(yùn)行中伴隨噪聲、振動(dòng)等現(xiàn)象。

汽蝕發(fā)生過(guò)程：被輸送的液體介質(zhì)流速快、溫度高，基本接近于汽化壓力的不飽和狀態(tài)。離心泵運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)泵進(jìn)口壓力低于液體介質(zhì)的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體介質(zhì)慢慢汽化，并伴有空泡現(xiàn)象。這些氣泡存在液體介質(zhì)中，使液體介質(zhì)內(nèi)部有了少量氣體。當(dāng)含有氣泡的液體介質(zhì)從低壓區(qū)進(jìn)入高壓區(qū)時(shí)，氣泡迅速破滅，致使周?chē)后w以比較快的速度向氣泡中心匯集，產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力，對(duì)過(guò)流部件產(chǎn)生沖刷，造成過(guò)流部件損壞。

③材質(zhì)。離心泵本身及內(nèi)部的過(guò)流部件、密封件等都是耐腐蝕性的，但是耐高溫能力偏弱。特別是離心泵輸送的介質(zhì)一般都帶有腐蝕性，且溫度較高，幾乎達(dá)到100℃，對(duì)過(guò)流部件、密封件等元件的耐腐蝕性、耐高溫性要求很高。由于離心泵部分元件材質(zhì)的耐腐蝕性、耐高溫性不高，致使經(jīng)常發(fā)生損壞問(wèn)題。

④生產(chǎn)工藝。離心泵裝配工藝不合理，裝配工序和工具不當(dāng)，裝配方法不科學(xué)，或亂涂潤(rùn)滑劑，都會(huì)造成離心泵發(fā)生機(jī)械密封損壞[2]。

2 化工離心泵損壞的改進(jìn)措施

(1)解決沖蝕問(wèn)題 腐蝕、汽蝕，對(duì)離心泵內(nèi)的過(guò)流部件等產(chǎn)生嚴(yán)重的沖蝕，使過(guò)流部件等損壞，降低離心泵使用和效率。為解決沖蝕問(wèn)題，可以采用以下改進(jìn)措施：

第一，增加離心泵有效汽蝕余量NPSHa。增加水位高度、儲(chǔ)液罐壓力、喂水泵，減少汽化壓力、進(jìn)口管路阻力損失等措施，都可以達(dá)到離心泵有效汽蝕余量NPSHa的目的。

第二，減少NPSHx。為減少NPSHx，可以采用雙吸葉輪、超汽蝕葉輪，或吸入性比較好的葉輪。此外，還可以增加葉輪前蓋板的曲率半徑。

第三，消除汽蝕發(fā)生條件。水溫過(guò)熱是汽蝕發(fā)生條件之一，為解決汽蝕問(wèn)題，需要設(shè)法消除汽蝕發(fā)生條件。離心泵運(yùn)行過(guò)程中，要盡量保持進(jìn)口管路內(nèi)壓力穩(wěn)定，嚴(yán)格控制水溫，避免出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，進(jìn)而消除汽蝕發(fā)生的主要條件。如果按照以上操作仍然不能達(dá)到消除汽蝕條件的目的，可以考慮使用短而直的進(jìn)口管路，防止空氣從其他部位吸入進(jìn)口管路中。

(2)排凈泵內(nèi)空氣 離心泵啟動(dòng)前，緩慢向泵內(nèi)灌液，使液體介質(zhì)充滿泵腔和密封腔，將泵內(nèi)空氣完全排掉，避免形成空泡腐蝕[3]。如果在離心泵空氣排除不凈情況下就啟動(dòng)工作，可能造成密封環(huán)失去潤(rùn)滑，出現(xiàn)干磨損壞。甚至可能造成密封膠圈過(guò)熱，致使密封膠圈炭化、老化，彈性下降。所以，啟動(dòng)離心泵前必須將泵內(nèi)空氣排除干凈。

(3)更換材質(zhì) 從離心泵損壞表象和原因看，過(guò)流部件、密封件等必須使用耐腐蝕性高、耐高溫性高的材質(zhì)。如，過(guò)流部件使用耐高溫性高的材料，超高分子量聚乙烯、氟塑料合金等，密封件使用氟橡膠材料，彈簧使用哈氏合金材料，泵體使用抗沖蝕性好的材料，等等。通過(guò)調(diào)整或改用適合生產(chǎn)工藝要求的材料，提高離心泵及其元件的耐腐蝕性和耐高溫性，增強(qiáng)對(duì)腐蝕、汽蝕的抵抗力。

(4)規(guī)范配裝工藝、工序、工具和方法，掌握正確的配裝常識(shí) 宣傳、普及離心泵的配裝、維護(hù)、使用等方面常識(shí)，使工人操作規(guī)范、正確，降低人為失誤。同時(shí)，配裝中使用專(zhuān)用工具，注意配裝工藝，按照要求涂抹潤(rùn)滑劑。一般情況下，動(dòng)、靜環(huán)摩擦面都要涂抹適量潤(rùn)滑油，密封圈要配合沒(méi)有副作用的潤(rùn)滑劑一起安裝。

3 結(jié)論

綜上所述，化工離心泵損壞原因主要包括腐蝕、汽蝕、材質(zhì)、生產(chǎn)工藝等。為解決損壞問(wèn)題，提出解決沖蝕問(wèn)題、排凈泵內(nèi)空氣、更換材質(zhì)和規(guī)范配裝工藝、工序、工具、方法等措施，消除問(wèn)題發(fā)生條件。

[1]石金橋.化工離心泵損壞的原因分析及改進(jìn)措施[J].通用機(jī)械，2013，S1：40-42.

[2]張永海，殷啟超.離心泵機(jī)械密封失效原因分析及改進(jìn)措施[J].科技視界，2014，31：86.

[3]孫春彩.高速離心泵油乳化分析及改進(jìn)措施[J].當(dāng)代化工，2014，07：1233-1236.