多級(jí)離心泵氣蝕振動(dòng)原因分析及改造的分析

蔣家宏

（中平能化集團(tuán)尼龍化工公司 河南省平頂山市 467000）

摘 要：隨著我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提高，使得人們生活的質(zhì)量水平不斷提升，對(duì)多級(jí)離心泵的重視程度也在增強(qiáng)。所以，本文先對(duì)多級(jí)離心泵的出現(xiàn)氣蝕、振動(dòng)的原因進(jìn)行逐一的說(shuō)明，最后提出有效改造機(jī)械密封的解決措施。

關(guān)鍵詞：多級(jí)離心泵；氣蝕振動(dòng)；產(chǎn)生原因；具體分析；實(shí)時(shí)改造

前言：下文將重點(diǎn)圍繞TTMC40x8A型號(hào)下的立式多級(jí)泵在實(shí)際傳送烴類(lèi)介質(zhì)過(guò)程中進(jìn)行分析，因在實(shí)際設(shè)計(jì)、安裝、布置等方面出現(xiàn)不同程度上的缺陷問(wèn)題，使得該泵體非常容易出現(xiàn)氣蝕以及振動(dòng)較強(qiáng)的現(xiàn)象，進(jìn)而在很大程度上影響機(jī)械密封以及軸承、葉輪前蓋板的實(shí)際工作效率，使其出現(xiàn)損壞問(wèn)題，最終影響到整體的多級(jí)離心泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

一、故障原因分析

（一）多級(jí)離心泵出現(xiàn)氣蝕的主要原因以及影響

該種型號(hào)的多級(jí)離心泵，在實(shí)際傳送烴類(lèi)介質(zhì)的過(guò)程當(dāng)中，非常容易出現(xiàn)氣蝕問(wèn)題。體現(xiàn)在當(dāng)多級(jí)離心泵發(fā)生了氣蝕現(xiàn)象，那么其出口的壓力值則會(huì)迅速的減少。與此同時(shí)，還會(huì)伴隨著一波波強(qiáng)烈的振動(dòng)現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下，多級(jí)離心泵內(nèi)部甚至?xí)l(fā)出異常的聲響，明顯增大了泵體的振動(dòng)頻率[1]。

發(fā)生此種現(xiàn)象的原因可能是，多級(jí)離心泵在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，因其是需要完全依靠于泵體的自吸效果，進(jìn)而致使泵體的入口出壓力較低，導(dǎo)致了該設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程時(shí)，極其容易發(fā)生氣蝕問(wèn)題現(xiàn)象。在實(shí)際對(duì)烴類(lèi)介質(zhì)傳送中，是會(huì)受到不同因素的影響，使整體烴類(lèi)輸送介質(zhì)溫度不斷提高，進(jìn)而引發(fā)多級(jí)離心泵出現(xiàn)氣蝕。該泵輸送的介質(zhì)具體包括了：撥頭油以及丙烯。由于這兩種介質(zhì)是被歸屬于輕組分易汽化的物質(zhì)中。所以，意味著兩種物質(zhì)，所處的工藝條件在不斷發(fā)生改變時(shí)或是某處局部溫度升高過(guò)程中，導(dǎo)致出現(xiàn)氣蝕的現(xiàn)象[2]。

該種類(lèi)型的多級(jí)離心泵在基于小流量的狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)行，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的該泵最小流量則是處于0.2～0.5的范圍當(dāng)中。但是如果該多級(jí)離心泵超過(guò)了這個(gè)范圍之外，也是極其容易導(dǎo)致出現(xiàn)氣蝕的問(wèn)題現(xiàn)象。通過(guò)上文所述，可以看出，多級(jí)離心泵發(fā)生氣蝕的主要原因，在介質(zhì)變化以及工藝因素等方面對(duì)其造成不同程度上的影響，使其泵入口的壓力猛然下降，最終導(dǎo)致氣蝕的發(fā)生[3]。

（二）多級(jí)離心泵氣蝕發(fā)生振動(dòng)的主要原因以及影響

多級(jí)離心泵在產(chǎn)生振動(dòng)的原因方面，是具有廣泛性。不僅包含對(duì)離心泵在進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行等方面的因素，更是包括系統(tǒng)管理的實(shí)時(shí)布置因素。而上文所闡述的多級(jí)離心泵出現(xiàn)氣蝕的問(wèn)題，也是作為導(dǎo)致泵體出現(xiàn)振動(dòng)的主要因素。泵體在產(chǎn)生噪音以及振動(dòng)的過(guò)程時(shí)，處于不同程度下的頻率振動(dòng)，還極其容易引起共振的效應(yīng)，導(dǎo)致與其他一些相關(guān)聯(lián)的設(shè)備共同受到影響和損害。

在機(jī)械剝離與電化學(xué)腐蝕雙重影響下，嚴(yán)重導(dǎo)致多級(jí)離心泵內(nèi)部的一些構(gòu)件遭到腐蝕損壞，更甚至使得一些部件失效，這樣在很大程度上降低了多級(jí)離心泵的使用壽命。該種型號(hào)下泵轉(zhuǎn)子的葉輪位置，并沒(méi)有裝有徑向支點(diǎn)，并且自身上部所靠近的最近軸承支點(diǎn)，與葉輪所處于的位置之間距離較大。如果當(dāng)多級(jí)離心泵出現(xiàn)氣蝕狀況時(shí)，那么泵轉(zhuǎn)子非常容易發(fā)生大幅度的振動(dòng)，隨著從滑動(dòng)軸承所支撐的位置到泵葉輪的入口位置，振動(dòng)的幅度不斷加大，進(jìn)而嚴(yán)重導(dǎo)致泵葉輪當(dāng)中的各個(gè)入口出現(xiàn)不同程度上的磨損，如果明顯超過(guò)所規(guī)定范圍之內(nèi)的間隙值距離時(shí)，那么多級(jí)離心泵的振動(dòng)幅度將會(huì)進(jìn)一步的增加[4]。

如果多級(jí)離心泵出現(xiàn)大幅度的振動(dòng)時(shí)，上部的聯(lián)軸器支點(diǎn)，就會(huì)承受非常巨大的徑向力，那么一旦這個(gè)徑向力，超過(guò)了徑向軸承，本身所能夠承受的范圍之外，就會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致該上部的聯(lián)軸器支點(diǎn)發(fā)生損壞，隨之上部軸承也是會(huì)受到不同程度上的損害。當(dāng)振動(dòng)幅度進(jìn)一步加劇過(guò)程時(shí)，因?yàn)樵摲N類(lèi)型的泵體主要為立式結(jié)構(gòu)。所以，在實(shí)際運(yùn)作的過(guò)程當(dāng)中，轉(zhuǎn)子軸的承背帽如果出現(xiàn)機(jī)械式松動(dòng)，轉(zhuǎn)子的竄量不斷增大之后，就會(huì)使得整體朝向下方移動(dòng)，導(dǎo)致整個(gè)多級(jí)離心泵的葉輪前蓋板與隔板之間相互摩擦，致使葉輪受到磨損，嚴(yán)重時(shí)還可能出現(xiàn)整個(gè)葉輪被磨穿最終報(bào)廢。

三、多級(jí)離心泵結(jié)構(gòu)的具體改造措施

（一）站在工藝控制的將角度上來(lái)對(duì)氣蝕余量進(jìn)行控制

雖然，在一些液體泵中，所產(chǎn)生的啟示，很多有時(shí)由外部因素所導(dǎo)致的，除去與泵體自身機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)之外，與著實(shí)際安裝、使用等方面有著密切的聯(lián)系。為了在最大限度上防止，多級(jí)離心液體泵的液體出現(xiàn)氣化問(wèn)題，更是作為有效避免液體泵出現(xiàn)氣蝕的主要解決措施。要想切實(shí)的滿(mǎn)足防止液體泵出現(xiàn)氣蝕的問(wèn)題，就一定不斷增強(qiáng)對(duì)提升有效氣蝕余量的重視程度。具體方法如下：1.增強(qiáng)介質(zhì)管理的保冷，主要目的是為了能夠盡可能的防止介質(zhì)因其吸收到太多外界所產(chǎn)生的熱量，從而導(dǎo)致內(nèi)部溫度的升高發(fā)生汽化。2.在對(duì)多級(jí)離心泵啟動(dòng)的前期，當(dāng)液體灌滿(mǎn)整個(gè)泵體過(guò)程時(shí)，合理的將該泵內(nèi)部中的部分氣態(tài)介質(zhì)徹底排出。3.盡可能的確保避免在泵體處于空轉(zhuǎn)的情況下長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行。通常情況來(lái)將，可以將出口閥的打開(kāi)程度規(guī)定在1/3范圍內(nèi)。4.如果多級(jí)離心泵一旦發(fā)生了氣蝕的現(xiàn)象，要在第一時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行排氣，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)當(dāng)立刻停止泵體的運(yùn)轉(zhuǎn)，及時(shí)處理，只有這樣才能夠有效地確保，整個(gè)泵體是出于安全、穩(wěn)定的狀態(tài)運(yùn)行[5]。

（二）改善機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式

軸承的損害以及一些其他因素所引發(fā)多級(jí)離心泵出現(xiàn)大幅度振動(dòng)，是會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封摩擦副的軸向力不斷升高，最終致使整個(gè)泵體的軸承竄動(dòng)量隨之增加，使靜環(huán)處于疲勞的狀態(tài)下運(yùn)行，進(jìn)而產(chǎn)生泄漏。該種類(lèi)型下的多級(jí)離心泵，機(jī)械密封出現(xiàn)損壞的具體原因還是要在于，泵體受到了氣蝕的影響，進(jìn)而引發(fā)大幅度的振動(dòng)現(xiàn)象，逐漸致使整個(gè)機(jī)械密封失效。

站在本體的角度上來(lái)分析，機(jī)械密封出現(xiàn)損壞過(guò)程時(shí)，最為常見(jiàn)的就是動(dòng)、靜環(huán)收到磨損，或者是O形環(huán)收到不同程度上的老化問(wèn)題。所以，意味著是需要對(duì)整個(gè)多級(jí)離心泵中的機(jī)械密封內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理有效的改造。具體做法，可以適當(dāng)?shù)脑诳拷o環(huán)位置中加上一個(gè)平面壓緊圈，主要發(fā)揮的作用就是起到能夠壓住靜環(huán)，這時(shí)還通過(guò)將一些卡簧放在槽里，起到固定的作用。

結(jié)論：綜上所述，本文首先重點(diǎn)闡述關(guān)于多級(jí)離心泵出現(xiàn)氣蝕的主要原因，接下來(lái)重點(diǎn)說(shuō)明，導(dǎo)致多級(jí)離心泵出現(xiàn)大幅度的振動(dòng)問(wèn)題原因，最后在針對(duì)這兩點(diǎn)問(wèn)題現(xiàn)象提出合理的改造措施。只有不斷增強(qiáng)對(duì)其的重視程度，才能夠在最大限度上推動(dòng)我國(guó)多級(jí)離心泵再是應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中的效率以及質(zhì)量水平。

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