化工離心泵的故障及維護(hù)技術(shù)分析

郝麗霞

（大慶煉化公司，黑龍江大慶 163411）

0 引言

改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展一直保持著較快的增長(zhǎng)速度，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)各個(gè)行業(yè)的支撐，其中就包括化工行業(yè)。離心泵是目前化工行業(yè)中一種常見(jiàn)的機(jī)械設(shè)備，該設(shè)備故障率較高，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重故障很容易造成生產(chǎn)中斷。所以現(xiàn)階段越來(lái)越多的化工企業(yè)開(kāi)始重視離心泵的維護(hù)工作。下面將以化工離心泵作為研究對(duì)象，對(duì)其常見(jiàn)故障以及故障處理方法進(jìn)行分析，并給出了一些維護(hù)建議。

1 離心泵工作原理

通常情況下，離心泵是由軸、葉輪、軸承以及泵體等部分構(gòu)成。其工作原理是：離心泵得電開(kāi)始運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)就會(huì)帶動(dòng)葉輪進(jìn)行較高速度的旋轉(zhuǎn)，葉輪在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中就會(huì)形成一個(gè)很大的離心力，液體在受到這個(gè)離心力的作用之后自身的壓強(qiáng)就會(huì)得到大幅度提升，然后開(kāi)始帶動(dòng)葉片進(jìn)行較高速度的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)液體在受到了離心力的作用之后就會(huì)飛離葉輪。在這個(gè)時(shí)候葉輪的中心位置上就會(huì)存在真空區(qū)域，液體就會(huì)被不斷地吸入并排出，重復(fù)上述過(guò)程就是離心泵的工作原理。

2 離心泵常見(jiàn)故障及處理方法

2.1 異響和異常振動(dòng)故障

如果離心泵是處于一種正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么其運(yùn)行狀態(tài)是比較平穩(wěn)的，同時(shí)所發(fā)出的聲音也是正常的。一旦發(fā)出的聲音或者是振動(dòng)出現(xiàn)了異常，那么很有可能是離心泵出現(xiàn)了故障。在這個(gè)時(shí)候需要馬上進(jìn)行停機(jī)操作，同時(shí)進(jìn)行檢查，將存在的安全隱患排除。一般情況下，造成離心泵出現(xiàn)異響以及異常振動(dòng)的原因主要有以下兩個(gè)。

（1）水力方面。首先有可能是離心泵將異物吸入到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致葉輪發(fā)生堵塞或者是損壞，在這個(gè)時(shí)候要馬上進(jìn)行停機(jī)操作同時(shí)進(jìn)行清理；然后就是離心泵的流量出現(xiàn)較大波動(dòng)，造成壓力變化，從而出現(xiàn)異響和異常振動(dòng)；最后就是吸程過(guò)大，造成葉輪的進(jìn)口處發(fā)生了較為嚴(yán)重的汽蝕，也就是葉輪上流過(guò)的水流在低壓區(qū)形成了一定量的氣泡，在高壓區(qū)這些汽泡被破壞掉，這樣就會(huì)形成一定的撞擊，這種撞擊較為嚴(yán)重，振動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)異常情況。如果出現(xiàn)了這種情況，那么要將離心泵的安裝高度降低。

（2）機(jī)械方面。首先就是離心泵或者是電機(jī)里面的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生了異常，也就是不平衡現(xiàn)象；然后就是離心泵地腳螺栓出現(xiàn)了松動(dòng)，因此造成振動(dòng)異常；還有就是離心泵和電機(jī)出現(xiàn)了不同軸位的問(wèn)題，處理的方法就是對(duì)軸位進(jìn)行校正處理；最后就是葉輪沒(méi)有得到平衡校準(zhǔn)，也需要進(jìn)行校正處理。

2.2 機(jī)械密封故障

機(jī)械密封故障主要分為兩種，分別是動(dòng)靜環(huán)失效以及彈性元件失效。

2.2.1 動(dòng)靜環(huán)失效的原因

（1）因?yàn)殡x心泵內(nèi)部介質(zhì)溫度較高，造成密封環(huán)所對(duì)應(yīng)的鑲嵌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了松動(dòng)甚至脫落，從而導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)失效。處理該故障應(yīng)使用堆焊硬質(zhì)合金法。

（2）泵的預(yù)熱速度較快，這樣就會(huì)在很大程度上加大泵泄漏的概率，特別是在泵振動(dòng)或者抽動(dòng)時(shí)容易發(fā)生這種問(wèn)題。發(fā)生此類故障后，很可能造成動(dòng)靜環(huán)內(nèi)的石墨環(huán)破碎甚至是脫落，最終使動(dòng)靜環(huán)失效。

（3）離心泵在長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)以后，維護(hù)人員并沒(méi)有按照維護(hù)周期開(kāi)展維護(hù)工作，導(dǎo)致彈性元件所對(duì)應(yīng)的壓縮比大于正常情況，很容易造成摩擦副靜環(huán)出現(xiàn)破損，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)造成動(dòng)靜環(huán)失效。

2.2.2 彈性元件的失效故障

彈性元件的故障一般就是斷裂或者是失彈。通常情況下，斷裂的原因是由于離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了較為劇烈的振動(dòng)，或是出現(xiàn)了抽空現(xiàn)象。一旦發(fā)生了上述現(xiàn)象，元件斷裂的概率會(huì)大大增加。此外，斷裂故障還可能是因?yàn)闊崽幚聿划?dāng)或者是焊接不牢固等原因造成的，這時(shí)就要馬上更換故障彈性元件。

對(duì)于失彈故障而言，最主要的原因是元件的裂縫里面存在著一定的結(jié)垢，也可能是在熱處理過(guò)程中出現(xiàn)不當(dāng)操作造成失彈。所以，此類故障可以采用清洗方法來(lái)解決，一般清洗劑都是軟化水。

2.3 電機(jī)類故障

電機(jī)類故障分為兩類。一類是轉(zhuǎn)子失衡故障，出現(xiàn)這一故障的主要原因就是轉(zhuǎn)子部件的重心出現(xiàn)了偏離，對(duì)于轉(zhuǎn)子而言，其是由一根軸與若干個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)所構(gòu)成的，轉(zhuǎn)盤(pán)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中很容易出現(xiàn)重心偏離，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)子的重心也出現(xiàn)了偏離，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失衡故障的出現(xiàn)。另一類就是偏心轉(zhuǎn)子故障，一般情況下會(huì)表現(xiàn)為定子不同心和轉(zhuǎn)子不同心兩種現(xiàn)象，而這兩種現(xiàn)象都會(huì)造成頻率振動(dòng)。所以出現(xiàn)此類故障后，一般會(huì)表現(xiàn)出一種轉(zhuǎn)子激振力的現(xiàn)象，這和負(fù)荷之間有密切的關(guān)聯(lián)，但不會(huì)和轉(zhuǎn)速形成一種直接關(guān)系。如果出現(xiàn)了偏心轉(zhuǎn)子故障，就要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整負(fù)荷，之后再進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，從而確定故障原因。

3 離心泵維護(hù)技術(shù)

通過(guò)離心泵的故障分析可以看出，如果采取一定的維護(hù)手段，一些離心泵的故障是可以避免的。下面給出石油化工行業(yè)離心泵的一些維護(hù)建議。

3.1 采取預(yù)測(cè)性維護(hù)管理方式

首先可以采取預(yù)測(cè)性維護(hù)管理方式，開(kāi)展離心泵的維護(hù)工作。所謂的預(yù)測(cè)性維護(hù)管理就是對(duì)正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)測(cè)分析，對(duì)于離心泵而言，可以檢測(cè)其軸承溫度、潤(rùn)滑情況以及振動(dòng)頻率大小等，一旦在檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某一個(gè)參數(shù)和臨界值相差較大，那么就要檢修相應(yīng)的設(shè)備，這樣就實(shí)現(xiàn)了故障預(yù)測(cè)。通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)管理方式，可以為離心泵的維護(hù)人員提供很長(zhǎng)的備件準(zhǔn)備時(shí)間，而且進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)工作并不會(huì)對(duì)機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)造成任何的不良影響，因此能夠節(jié)省很多資源。而對(duì)于一個(gè)石油化工企業(yè)而言，為了順利完成預(yù)測(cè)性維護(hù)工作，就要采購(gòu)相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備、培訓(xùn)相應(yīng)的人才，為預(yù)測(cè)性維護(hù)管理工作做好準(zhǔn)備。

3.2 采取預(yù)防性維護(hù)管理方式

這里所提到的預(yù)防性維護(hù)管理方式，實(shí)際上是根據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)定好的時(shí)間檢修并維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)離心泵。通過(guò)預(yù)防性維護(hù)管理方式，可以在故障出現(xiàn)之前，修理并更換離心泵部件。相比于事后維護(hù)管理方式而言，預(yù)防性維護(hù)管理方式可以將大量設(shè)備維護(hù)資源節(jié)省下來(lái)。對(duì)于石油化工企業(yè)而言，要定期進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃的制定，安排專業(yè)人員對(duì)離心泵實(shí)施預(yù)防性維護(hù)作業(yè)，這樣就保障離心泵可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于這種維護(hù)管理方式而言，一定要在預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃中設(shè)計(jì)好維護(hù)時(shí)間，以免出現(xiàn)維護(hù)不及時(shí)的情況。另外，維護(hù)計(jì)劃中維護(hù)次數(shù)要合理安排，如果拆卸次數(shù)過(guò)多，就有可能造成設(shè)備的精度下降，從而影響正常生產(chǎn)。

3.3 采取積極性維護(hù)管理方式

所謂的積極性維護(hù)管理方式在本質(zhì)上就是先查明事故發(fā)生的具體原因，然后有針對(duì)性地開(kāi)展設(shè)備維護(hù)工作。例如對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢查時(shí)，假如發(fā)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備上面的某個(gè)參數(shù)出現(xiàn)了異常，那么馬上對(duì)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的原因進(jìn)行查找，并處理故障。通過(guò)積極性維護(hù)管理方式可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)上的一系列整改措施，因此可以在根源上消除設(shè)備故障。因此采取積極性維護(hù)管理方式，可以有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。另外，通過(guò)這種方式能夠確保離心泵長(zhǎng)周期在一個(gè)正常的狀態(tài)下運(yùn)行，因此可以有效提升企業(yè)的生產(chǎn)能力。需要注意的是，采取積極性維護(hù)管理方式時(shí)，所安排的人員專業(yè)性一定要強(qiáng)，這樣才能有效排除故障。

4 結(jié)束語(yǔ)

化工行業(yè)的很多生產(chǎn)流程都用到離心泵，一旦離心泵出現(xiàn)故障，那么很有可能造成生產(chǎn)停車事故，所以企業(yè)的生產(chǎn)效率和離心泵的運(yùn)行狀態(tài)有一定的聯(lián)系。因此化工企業(yè)一定要培養(yǎng)維護(hù)人員的故障處理能力，同時(shí)還要做好離心泵的日常維護(hù)管理工作，最大限度地確保離心泵長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。