石油化工離心泵的故障及維護(hù)技術(shù)

馮伯俊(福建福海創(chuàng)石油化工有限公司，福建 漳州 363216)

0 引言

所謂離心泵，主要指的是由軸承、軸、泵體以及葉輪組成的，用以輸送液體的泵。其運(yùn)作原理為：通電后離心泵開(kāi)始運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，在此過(guò)程中葉輪會(huì)形成離心力，在該力的作用下，液體壓強(qiáng)提升，帶動(dòng)葉片進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，液體在離心力的作用下飛離葉輪，使得葉輪中心位置出現(xiàn)真空區(qū)域。在該情況下，液體不斷被吸入和排出，滿足生產(chǎn)需求。

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，石油化工生產(chǎn)設(shè)備及技術(shù)得到改善與優(yōu)化，其中就包括離心泵設(shè)備。從目前發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，離心泵具有多種規(guī)格和類(lèi)型，以結(jié)構(gòu)形式為基準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行劃分主要有單級(jí)和多級(jí)離心泵、立式離心泵、臥式離心泵以及單吸式和雙吸式離心泵、高速離心泵等。在石油化工企業(yè)生產(chǎn)工作中，離心泵發(fā)揮了不可取代的作用。具體而言，在石油化工企業(yè)日常生產(chǎn)中，由于離心泵規(guī)格的多樣性，技術(shù)也較為成熟，外加具備極高的性價(jià)比，適用于多個(gè)生產(chǎn)場(chǎng)景。通過(guò)選擇不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式的離心泵，能夠滿足石油化工企業(yè)的生產(chǎn)需要。但在其運(yùn)作過(guò)程中，由于缺乏科學(xué)、系統(tǒng)地維護(hù)工作，或是相關(guān)工作人員操作不合理等原因，極易發(fā)生故障，影響石油化工生產(chǎn)作業(yè)的順利展開(kāi)，降低生產(chǎn)效率的同時(shí)，造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，針對(duì)石油化工離心泵開(kāi)展維護(hù)工作對(duì)生產(chǎn)、企業(yè)都具有極強(qiáng)現(xiàn)實(shí)意義。

1 分析目前石油化工離心泵常見(jiàn)故障及處理方法

1.1 異常振動(dòng)和異響故障

石油化工離心泵若是處于正常運(yùn)作狀態(tài)，其發(fā)出的聲音和狀態(tài)都較為正常；若是出現(xiàn)異常振動(dòng)情況，或是出現(xiàn)異響，很有可能是設(shè)備發(fā)生故障。一般情況下，導(dǎo)致該問(wèn)題的主要原因有：

1.1.1 水力方面

(1)石油化工離心泵在運(yùn)行過(guò)程中可能吸入了異物，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部葉輪受到影響，出現(xiàn)堵塞甚至是損壞情況。針對(duì)該故障，工藝操作人員應(yīng)立刻停機(jī)操作，對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢查與清理，對(duì)損壞的部件進(jìn)行更換。

(2)葉輪上流過(guò)的水流于低壓區(qū)形成氣泡，在運(yùn)作過(guò)程中高壓區(qū)將氣泡破壞掉，形成撞擊，進(jìn)而出現(xiàn)異常振動(dòng)和聲響故障。針對(duì)該問(wèn)題，設(shè)備檢修人員將離心泵安裝高度降低即可。

1.1.2 機(jī)械方面

離心泵或電機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象、離心泵腳螺栓在其運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)松動(dòng)，或是電機(jī)和離心泵存在不同軸位情況，進(jìn)而導(dǎo)致石油化工離心泵出現(xiàn)異常振動(dòng)情況。針對(duì)由機(jī)械問(wèn)題引發(fā)的石油化工離心泵故障，工作人員應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)子以及軸位進(jìn)行校正，固緊離心泵腳螺栓。若是仍存在該問(wèn)題，應(yīng)對(duì)葉輪進(jìn)行動(dòng)平衡檢查，對(duì)其進(jìn)行平衡校正處理。

1.2 電機(jī)類(lèi)故障

石油化工離心泵電機(jī)類(lèi)故障主要是轉(zhuǎn)子失衡故障以及偏心轉(zhuǎn)子故障引起的。對(duì)于轉(zhuǎn)子失衡故障，出現(xiàn)該問(wèn)題的主要原因是轉(zhuǎn)子部件重心偏離。對(duì)于石油化工離心泵內(nèi)部的轉(zhuǎn)子而言，其組成主要是若干個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)和一根軸，而轉(zhuǎn)盤(pán)在運(yùn)作過(guò)程中較為容易出現(xiàn)偏離情況，從而連帶著轉(zhuǎn)子一同偏離，引發(fā)轉(zhuǎn)子失衡故障。而偏心轉(zhuǎn)子故障主要有兩種現(xiàn)象：一種是定子不同心；另一種是轉(zhuǎn)子不同心。但無(wú)論哪種現(xiàn)象，都會(huì)造成轉(zhuǎn)子發(fā)生頻率振動(dòng)。因此，當(dāng)石油化工離心泵存在偏心轉(zhuǎn)子故障時(shí)，主要呈現(xiàn)轉(zhuǎn)子激振力的現(xiàn)象，雖然與負(fù)荷之間具有十分密切的關(guān)系，但并不會(huì)和轉(zhuǎn)速形成直接關(guān)系。因此，針對(duì)電機(jī)類(lèi)故障，工作人員應(yīng)對(duì)其重心進(jìn)行校正，加強(qiáng)日常管理，及時(shí)解決重心偏離問(wèn)題。同時(shí)，對(duì)負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而保證石油化工離心泵穩(wěn)定、正常運(yùn)作。

1.3 機(jī)械密封故障

針對(duì)石油化工離心泵機(jī)械密封故障，從目前研究現(xiàn)狀來(lái)看，共分為兩種：一種是動(dòng)靜環(huán)失效；另一種是彈性元件失效，其故障原因及處理措施具體如下。

1.3.1 動(dòng)靜環(huán)失效故障

導(dǎo)致石油化工離心泵出現(xiàn)該故障的原因分別為：(1)石油化工離心泵內(nèi)部介質(zhì)溫度較高，進(jìn)而導(dǎo)致密封環(huán)這一部件對(duì)應(yīng)的鑲嵌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題。例如松動(dòng)或是脫落等，在該情況下，動(dòng)靜環(huán)失去效用。針對(duì)該問(wèn)題，工作人員在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，使用堆焊硬質(zhì)合金法即可。(2)石油化工離心泵預(yù)熱速度不合理。在使用石油化工離心泵時(shí)，為延長(zhǎng)其使用年限，保證運(yùn)作質(zhì)量，往往需要開(kāi)展預(yù)熱作業(yè)。但在實(shí)際操作過(guò)程中，若是泵的預(yù)熱速度超出規(guī)定范圍，極有可能出現(xiàn)泵泄漏問(wèn)題，尤其是在石油化工離心泵振動(dòng)或抽動(dòng)過(guò)程中。一旦發(fā)生該情況，可能導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)內(nèi)石墨環(huán)破碎、脫落，導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)失效[1]。針對(duì)該問(wèn)題，工作人員應(yīng)對(duì)破損部件進(jìn)行更換，并降低泵的預(yù)熱速度，避免同類(lèi)型故障再次發(fā)生。(3)石油化工離心泵的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，外加維護(hù)工作的缺乏。由于石油化工生產(chǎn)作業(yè)往往需要石油化工離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)較長(zhǎng)時(shí)間，極易造成零部件疲勞，外加缺乏及時(shí)的維護(hù)工作，使得彈性元件受到影響，導(dǎo)致其對(duì)應(yīng)的壓縮比超出正常范圍，進(jìn)而造成靜環(huán)受損，使其出現(xiàn)破損，若是仍未及時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)失效。因此，針對(duì)該問(wèn)題，應(yīng)對(duì)失效零件進(jìn)行更換，加強(qiáng)維護(hù)管理工作的落實(shí)。

1.3.2 彈性元件失效故障

在石油化工離心泵中，彈性元件故障往往是失去彈性或斷裂。對(duì)于前者而言，引發(fā)故障最主要的原因是原件在長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行后出現(xiàn)裂縫，隨著設(shè)備的運(yùn)作裂縫里不斷累積灰塵等雜質(zhì)，進(jìn)而形成一定的污垢。或是在熱處理時(shí)工作人員操作不當(dāng)，針對(duì)該故障，工作人員可以使用軟化水等清洗劑進(jìn)行解決。對(duì)于后者而言，出現(xiàn)故障的主要原因是石油化工離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)，且振動(dòng)情況較為劇烈，或是離心泵運(yùn)作過(guò)程中出現(xiàn)抽空現(xiàn)象，進(jìn)而提升元件斷裂概率。針對(duì)該問(wèn)題，工作人員應(yīng)立刻停機(jī)操作，更換故障的彈性元件即可。

2 分析維護(hù)石油化工離心泵故障的技術(shù)

2.1 預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)

在開(kāi)展石油化工離心泵維護(hù)作業(yè)時(shí)，應(yīng)遵循預(yù)防大于維修治理的原則，落實(shí)好預(yù)測(cè)性維護(hù)管理方式，提高石油化工離心泵故障的維護(hù)工作質(zhì)量。具體而言，預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)主要指的是對(duì)處于運(yùn)作狀態(tài)的石油化工離心泵進(jìn)行故障預(yù)測(cè)分析，進(jìn)而提前掌握輕微異常，避免故障惡化[2]。針對(duì)石油化工離心泵，維護(hù)人員應(yīng)對(duì)其潤(rùn)滑情況、軸承溫度以及設(shè)備振動(dòng)頻率和大小進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)正常標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析。一旦發(fā)生檢測(cè)值與臨界值具有較大差距，應(yīng)立刻停機(jī)操作對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。最后，根據(jù)檢修結(jié)果進(jìn)行記錄，為日后預(yù)測(cè)性維護(hù)工作開(kāi)展提供科學(xué)有效支持。相較于其他維護(hù)、處理方式，預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)為維護(hù)人員提供較長(zhǎng)準(zhǔn)備時(shí)間，將故障消滅在萌芽狀態(tài)。而且，不會(huì)對(duì)石油化工離心泵運(yùn)作造成影響，保證離心泵運(yùn)作質(zhì)量、石油化工生產(chǎn)效率的同時(shí)，節(jié)約資源。因而為保證預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)的實(shí)施質(zhì)量，石油化工企業(yè)應(yīng)落實(shí)相關(guān)檢測(cè)設(shè)備，并對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行培訓(xùn)教育，從而提高預(yù)測(cè)性維護(hù)工作質(zhì)量和效率。

2.2 預(yù)防性維護(hù)技術(shù)

預(yù)防性維護(hù)技術(shù)指的是在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，在機(jī)械設(shè)備尚沒(méi)有發(fā)生故障的情況下開(kāi)展的維修維護(hù)作業(yè)，通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)性檢查及測(cè)試，避免發(fā)生功能障礙，為機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作狀態(tài)提供保障。在對(duì)石油化工離心泵開(kāi)展預(yù)防性維護(hù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)安排好維護(hù)時(shí)間，根據(jù)石油化工離心泵使用時(shí)長(zhǎng)、之前具有的故障記錄等內(nèi)容，對(duì)離心泵進(jìn)行全面檢查與測(cè)試，落實(shí)針對(duì)性維護(hù)計(jì)劃，進(jìn)而及時(shí)掌握離心泵存在的安全隱患并處理。通過(guò)對(duì)石油化工離心泵開(kāi)展預(yù)防性維護(hù)技術(shù)，能夠減少離心泵運(yùn)作過(guò)程中存在的安全隱患，避免重大故障的發(fā)生。而且，通過(guò)整合利用石油化工離心泵維護(hù)資源，能夠有效減少維護(hù)成本費(fèi)用，避免石油化工企業(yè)出現(xiàn)不必要的資源和經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 積極性維護(hù)管理技術(shù)

積極性維護(hù)管理技術(shù)主要指的是針對(duì)石油化工離心泵出現(xiàn)的故障和事故，通過(guò)查明問(wèn)題發(fā)生原因，以此為基礎(chǔ)制定針對(duì)性維護(hù)工作計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的立即處理。在對(duì)石油化工離心泵進(jìn)行維護(hù)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)某一參數(shù)、零部件或是運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生異常，工作人員應(yīng)針對(duì)具體問(wèn)題分析其原因，并在短時(shí)間內(nèi)處理故障[3]。通過(guò)開(kāi)展積極性維護(hù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)上的整改措施，從根本上解決石油化工離心泵的故障和問(wèn)題。因此，積極性維護(hù)管理技術(shù)的使用，能夠有效延長(zhǎng)離心泵使用壽命，避免設(shè)備的頻繁維護(hù)和更換，降低石油化工企業(yè)生產(chǎn)成本，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。除此之外，通過(guò)該維護(hù)技術(shù)能夠保證石油化工離心泵運(yùn)作的穩(wěn)定性，但是需要注意的是，在開(kāi)展積極性維護(hù)管理技術(shù)時(shí)，企業(yè)應(yīng)安排專(zhuān)業(yè)水平較高的維護(hù)技術(shù)人員進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)石油化工離心泵故障的順利排出。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，石油化工離心泵維護(hù)技術(shù)與離心泵運(yùn)作質(zhì)量和效率以及生產(chǎn)效益具有十分密切的聯(lián)系。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)立足于石油化工離心泵的常見(jiàn)故障，落實(shí)預(yù)防性維護(hù)技術(shù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)以及積極性維護(hù)管理技術(shù)，為離心泵運(yùn)行狀態(tài)提供保障，促進(jìn)石油化工企業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。