論屏蔽泵的故障分析及維修

楊大偉 楊文軍 王彥龍

摘 要：屏蔽泵是由離心泵和三相異步屏蔽電動機同軸構成。優(yōu)點突出，安全性高、實用性強，不需要機械密封而無泄漏，適用于輸送各種有毒、有害及貴重的液體，在化工、制藥、核工業(yè)、航天等裝置中廣泛應用。屏蔽泵要定期檢修，方能保證可靠運行。屏蔽泵有一般維修，也有恢復性大修。隨著使用年限的增長，使用數量的增多，損壞情況也不斷增加，恢復性大修數量逐年上升。本文對屏蔽泵的常見故障進行了分析，提出了維修方法。

關鍵詞：屏蔽泵； 維修

隨著化學工業(yè)的發(fā)展以及人們對環(huán)境、安全意識的提高，對化工用泵的要求也越來越高，在一些場合對某些泵提出了絕對無泄漏要求，這種需求促進了屏蔽泵技術的發(fā)展。屏蔽泵是一種無密封泵，用同一根軸將三相異步屏蔽電動機的轉子和泵的葉輪固定在一起，然后用屏蔽套將這一組轉子屏蔽住。而電機的定子圍繞在屏蔽套的四周，屏蔽套是由金屬制成的，動力是通過磁力場傳遞給轉子，而整個轉子都在被泵送液體中運轉，屏蔽的端部靠法蘭或焊接的結構實現靜密封。屏蔽套實際上是一個壓力容器，由于泵的主體和驅動機都封閉在一個被水泵送介質所充滿的壓力容器內，并由一個電線組來提供旋轉磁場并驅動轉子，該壓力容器有靜密封，取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉軸密封裝置，而靜密封比動密封更容易實現完全密封，所以屏蔽泵可以實現完全無泄漏。

一、屏蔽泵工作原理

從結構上看，屏蔽泵仍然屬于離心泵的一個類型，它的特點是泵的葉輪和電動機轉子連成一體，并且一同裝在一個密封的殼體中這樣就不需要任何動密封裝置，而從根本上消除了泄漏的可能性，故適用于輸送易燃、易爆、有毒、有放射性和貴重的料液。

屏蔽泵中電動機的轉子和定子之間用一個稱為屏蔽套的薄壁圓筒封閉起來，使電動機繞組不與被輸送的液體接觸。從壓出口引出一個循環(huán)支路來冷卻電動機和潤滑軸承。

為了減少功率損耗，屏蔽電機定子內徑通常比較小，屏蔽套壁厚盡可能薄，屏蔽套材料選用非導磁材料，所以屏蔽電機通常是細長式結構，屏蔽套材料多為304、304L、316、316L，屏蔽套厚度一般為0.2～1mm。

二、屏蔽泵主要的幾種損壞情況

1.石墨軸承、軸套和推力板磨損或潤滑液短缺發(fā)生干磨而損壞。

2.定、轉子屏蔽套損壞。造成屏蔽套損壞的原因，主要是軸承損壞或磨損超過極限值而造成定、轉子屏蔽套相擦而損壞；其次由于化學腐蝕造成焊縫等處產生泄漏。

3.定子繞組損壞。除和普通電機一樣：過載、匝間短路、對地擊穿等造成定子繞組損壞的原因外，還有因定子屏蔽套損壞而導致介質侵蝕電機繞組使繞組絕緣損壞。

三、屏蔽泵的檢修

1.檢修的準備以及注意事項

（1）檢修前，將泵內介質排凈，關閉進出口管路上的閥門或關閉循環(huán)管路、冷卻系統(tǒng)上的閥門或加堵盲板與工藝系統(tǒng)隔絕。

（2）認真細致地做好管路清洗工作，經分析檢驗設備管道處理合格后，辦理設備檢修手續(xù)。

（3）切斷電源，掛上“禁動牌”或“有人檢修”字樣的標牌后，方可檢修。

（4）檢修工具及拆卸、清洗更換的零件，要在規(guī)定的地方按順序擺放整齊，做到文明檢修。

2.屏蔽泵的定期檢修。為了避免和減少屏蔽泵的突然損壞事故，屏蔽泵需要定期檢修。多數情況下都是在裝置計劃停車時進行。對大多數屏蔽泵一年檢修一次即可。

屏蔽泵的檢修方法是：將屏蔽泵進行解體，對各零件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。

3.機械檢查。測量石墨軸承的孔徑和軸套的軸徑，并察看它們配合面的光潔度。測量檢查葉輪的上、下外止口和與它們相配合的扣環(huán)及泵座內徑的尺寸，這兩個配合間隙是否在檢修標準規(guī)定的范圍內，超差時需更換零件或采取其它措施使配合間隙達到規(guī)定要求。否則將影響泵的性能、流量、揚程、軸向平衡力等。

觀察檢查定、轉子屏蔽套的表觀情況，尤其要注意焊縫處有無異常情況，必要時應作探傷、檢漏檢查。

經過長期運行后，轉動部分的平衡情況可能有變化。因此，有必要將轉子連同葉輪等旋轉零件組裝在一起做動平衡試驗。

4.電氣檢查。直流電阻檢查：三相電阻的不平衡度不得超過2%。

絕緣電阻檢查：屏蔽泵電機繞組的絕緣電阻一般能達到100MΩ以上。如低于5MΩ時需分析原因，絕緣是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏點等，如經定子屏蔽套檢漏無問題，則純屬絕緣受潮，需進行干燥處理，如定子屏蔽套有問題，則需更換屏蔽套。

5.屏蔽泵的恢復性大修。如遇繞組或屏蔽套損壞的屏蔽泵，則需進行恢復性大修。損壞情況大體分為兩種：一種是定子屏蔽套良好，而定子繞組發(fā)生對地、相間擊穿，線圈匝間短路，過載而造成繞組燒毀。另一種是由于定子屏蔽套損壞而使介質侵入定子繞組致使定子繞組損壞。不論哪種情況，均需更換定子線圈和屏蔽套。

由于屏蔽泵結構特殊，更換定子繞組變得比較復雜，必須拆除定子屏蔽套及兩端封板，才能拆除定子繞組。修復繞組后，又必須重新制作新的屏蔽套和封板。其材料要求特殊，且制作精度也要求較高。

未來我國將以包括機械制造、汽車在內的一些行業(yè)為重點，進一步推動優(yōu)勢企業(yè)的兼并重組，提升產業(yè)集中度。這是抑制產能過剩的一劑良藥，也是行業(yè)加速結構調整、轉型發(fā)展的契機。

四、結語

屏蔽泵繞組或屏蔽套損壞，則需大修。一種情況是定子屏蔽套良好，定子繞組對地、相間擊穿，線圈匝間短路，過載而造成繞組燒毀；二是因定子屏蔽套損壞使介質侵入定子繞組致使定子繞組損壞。這兩種情況，都必須更換定子線圈和屏蔽套。

由于屏蔽泵結構特殊，更換定子繞組比較復雜，必須拆除定子屏蔽套及兩端封板，才能拆除定子繞組。修復繞組后，又必須重新制作新的屏蔽套和封板。同時材料要求特殊，制作精度很高。因此，對于維修力量差的企業(yè)，一般采用外協(xié)專業(yè)修理廠家進行維修。

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