含油廢水輸送泵故障分析與處理

肖路明，謝永興，寧彪

（中核遼寧核電有限公司，遼寧興城125112）

含油廢水輸送泵故障分析與處理

肖路明，謝永興，寧彪

（中核遼寧核電有限公司，遼寧興城125112）

分析含油廢水輸送泵故障原因并結(jié)合現(xiàn)場實際檢查，得出輸送介質(zhì)含固量超標是泵頻繁出現(xiàn)故障的主要原因。增加過濾裝置、增加預(yù)防性維修和系統(tǒng)設(shè)備的維護保養(yǎng)，降低進入泵流道中介質(zhì)的含固量，降低含油廢水輸送泵故障率。

含油廢水；離心泵；故障處理；含固量；過濾裝置

0 前言

核電站運行及大修期間會產(chǎn)生大量含油廢水，含油廢水經(jīng)各自廠房的廢水排放管網(wǎng)匯集到含油廢水輸送系統(tǒng)的貯水槽中。含油廢水輸送泵的作用就是將含油廢水貯槽中的廢水排送到污水處理站，進行進一步處理，運行流程如圖1所示。含油廢水輸送泵作為含油廢水中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的核心設(shè)備，其工作狀態(tài)直接影響含油廢水中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運行。電站運行期間，該泵頻繁出現(xiàn)故障，屢次維修更換，增加了電站運行維護成本，影響了含油污水處理系統(tǒng)的正常運行。

圖1 含油廢水輸送系統(tǒng)

1 故障現(xiàn)象

含油廢水中轉(zhuǎn)系統(tǒng)配置的輸送泵為小型離心泵，流量25 m3/h，揚程32 m，入口壓力0.08 MPa，出口壓力0.45 MPa，要求輸送介質(zhì)溫度≤80℃，輸送介質(zhì)含固量＜2%。

（1）含油污水處理系統(tǒng)運行期間，輸送泵發(fā)出異聲并且出口管路無流量，解體檢查發(fā)現(xiàn)泵葉輪腐蝕嚴重，更換葉輪后正常運行。

（2）泵出現(xiàn)出口壓力低，檢查后發(fā)現(xiàn)泵入口流道侵蝕，采取清洗流道及防腐措施后泵恢復正常運行。

（3）輸送泵運轉(zhuǎn)中劇烈振動，解體檢查發(fā)現(xiàn)葉輪已經(jīng)損壞。故障統(tǒng)計顯示，2010～2015年，該系統(tǒng)的3臺單級離心泵累計發(fā)生故障86次，故障頻率較高。

2 原因分析

含油廢水輸送泵的故障類型主要包括泵運行時無流量、泵運行時振動異常及發(fā)出噪聲、軸封漏水等3類。

（1）泵運行時無流量。離心泵運行時如果出現(xiàn)無流量故障，說明離心泵不能正常吸入及排出所需輸送的介質(zhì)，該類故障的主要原因是：①泵殼內(nèi)有氣體，造成氣阻導致無流量；②流道堵塞，使輸送介質(zhì)無法通過造成無流量；③吸入口液位太低造成水泵提供的壓頭不足以將介質(zhì)抽出；④葉輪脫落或葉輪損壞；⑤泵軸斷裂，無法提供動力因而造成無流量。含油廢水輸送泵發(fā)生該類故障時，解體發(fā)現(xiàn)泵中有異物或介質(zhì)中的固體顆粒相互粘結(jié)堆積造成流道堵塞，葉輪流道中有異物，使葉輪損壞脫落并造成泵軸承損壞。

（2）泵運行時振動異常及發(fā)出噪聲。離心泵正常運行時平穩(wěn)無噪聲，出現(xiàn)異常振動及噪聲的原因有：①離心泵的汽蝕；②轉(zhuǎn)動部件不平衡；③動、靜部件擦碰；④泵基座不牢固；⑤聯(lián)軸節(jié)對中不良或管路安裝位置不正確。泵發(fā)生此類故障時解體查看，大多是因為葉輪的局部侵蝕磨損導致轉(zhuǎn)動部件的不平衡引起泵的異常振動及噪聲。進一步檢查發(fā)現(xiàn)葉輪的侵蝕由固體顆粒的沖擊造成，檢查發(fā)現(xiàn)葉輪纏有異物，因此判定是由于介質(zhì)中的固體顆粒及異物造成泵的異常振動。

（3）泵軸封漏水。含油廢水輸送泵采用機械密封，密封泄漏的主要原因是安裝過緊或過松，缺水運行導致干磨損或水質(zhì)差顆粒導致密封面受損。該泵發(fā)生軸封漏水故障時，拆卸軸封發(fā)現(xiàn)軸封密封面有凹坑和劃痕，因此判斷造成該泵軸封漏水的原因是輸送介質(zhì)中的雜質(zhì)磨損軸封密封面，造成軸封損壞。

通過3類故障分析，可將含油廢水輸送泵頻繁故障的原因歸結(jié)為輸送介質(zhì)的問題。該泵組在日常運行期間輸送的是含油廢水，來自汽輪機、發(fā)電機、主給水泵以及凝結(jié)水泵的潤滑油系統(tǒng)，柴油機燃油潤滑油系統(tǒng)以及可能漏油房間的疏水；變壓器事故排油，油消防系統(tǒng)噴淋動作后的疏水；電纜間消防噴淋動作后的疏水等。各類固體顆粒及異物隨著疏水排入到含油污水處理系統(tǒng)，對含油廢水輸送泵前的含油廢水進行取樣測量發(fā)現(xiàn)其含固量達到了15%左右，而泵組運行要求介質(zhì)含固量＜2%。3改進措施

3.1 增加過濾裝置

改進后的含油廢水輸送系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 改進后的含油廢水輸送系統(tǒng)流程圖

（1）增加Y形過濾器。在對水中的含固量主要成分及顆粒物大小進行取樣分析后，選擇符合要求的Y形過濾器安裝在泵前的管道上，Y形過濾器可對含油廢水進行過濾，使進入泵腔內(nèi)介質(zhì)的含固量處于泵的運行要求范圍內(nèi)。

Y形過濾器的作用是過濾介質(zhì)中的機械雜質(zhì)，可以對污水中的鐵銹、沙粒等固體顆粒進行過濾以保護設(shè)備管道上的配件免受磨損和堵塞。當流體進入一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后，其雜質(zhì)被阻擋，清潔的濾液由出口排出，清洗時，只要將可拆卸的濾筒取出，處理后重新裝入即可，使用維護方便。

加裝Y形過濾器后每3 d對泵入口處的水質(zhì)進行取樣測量，介質(zhì)中含固量平均值為1.66%，遠低于改進前的15%，并且低于所設(shè)定的泵的正常運行值（2%）。水樣含固量見表1。

（2）設(shè)置箱式濾網(wǎng)。在污水貯水槽疏水集管下部設(shè)置可移出的箱式濾網(wǎng)，收集直徑較大的固體廢物。污水先經(jīng)箱式濾網(wǎng)過濾后再進入到污水貯槽中，直徑較大的雜質(zhì)留在箱式濾網(wǎng)中。待濾網(wǎng)中的沉積物較多時，將濾網(wǎng)移出污水貯槽，并對濾網(wǎng)進行清理。實踐生產(chǎn)證明該箱式濾網(wǎng)可濾掉含油廢水中近99%的大直徑雜質(zhì)。

表1 過濾器后取樣水質(zhì)含固量

3.2 增加預(yù)防性維修和系統(tǒng)設(shè)備的維護保養(yǎng)

（1）定期清理Y形過濾器濾網(wǎng)，并適當縮短過濾器濾網(wǎng)的清洗周期。Y形過濾器使用一段時間后，需要取下內(nèi)部的過濾網(wǎng)進行清洗，以免雜質(zhì)堵在過濾網(wǎng)上增加液體阻力，影響含油廢水的正常通流，濾網(wǎng)的清洗周期根據(jù)其所過濾介質(zhì)的實際情況而定。

目前含油廢水輸送系統(tǒng)中Y形過濾器的清洗周期為2個月，從圖3可以看出，第30 d所測得含固量的數(shù)值比之前增幅明顯，且到第30 d時已經(jīng)接近目標含固量值（2%）。為提高含油廢水系統(tǒng)的運行效率，進一步降低廢水中的含固量，決定將Y形過濾器濾網(wǎng)的清洗周期由2個月縮短到1個月。另外，定期檢測過濾器兩側(cè)壓力表的差值變化，及時對濾網(wǎng)進行清理。清理時還要注意對濾網(wǎng)的檢查與保護，損壞的濾網(wǎng)及時更換。

圖3 過濾后介質(zhì)含固量變化折線圖

（2）加強巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及早處理。定期檢測泵的各項運行參數(shù)，包括泵的出口壓力、流量、振動、軸承溫度以及機封的泄漏情況等，發(fā)現(xiàn)異常及時處理，避免故障惡化影響系統(tǒng)正常運行。在機組大修以及發(fā)生各種事故時，各廠房產(chǎn)生的含油廢水量大大增多，此時含油廢水的成分可能會發(fā)生變化，由于含油廢水量的增多，含油廢水輸送泵會頻繁的啟停和切換，在此期間內(nèi)更需要加強對含油廢水輸送泵及其他設(shè)備的巡檢，確保及時發(fā)現(xiàn)問題并有效處理。

（3）提高輸送泵自動保護停運的液位設(shè)定值。設(shè)備運行規(guī)程中規(guī)定當廢水貯槽的液位＜0.5 m時，含油廢水輸送泵自動保護停運。改進后將自動保護停運時液位設(shè)定值提高到0.6 m，因為增加了Y形過濾器，在過濾器阻力的作用下，泵入口壓力有所降低，提高液位可增加靜壓，保證泵運行時泵腔內(nèi)充滿水，防止氣蝕，使泵在運行舒適區(qū)內(nèi)工作，以降低泵的故障率。

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〔編輯 李波〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.31