淺析離心泵的故障診斷與處理

孫守龍

昆明嘉和科技股份有限公司 云南 昆明 650501

引言

泵是一種流體機(jī)械設(shè)備，離心泵是其中比較常見的一種，在目前的工業(yè)生產(chǎn)中比較常用。由于其應(yīng)用頻率較高且在應(yīng)用中長時(shí)間處于高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，加之其所應(yīng)用環(huán)境惡劣，容易在使用過程中出現(xiàn)各種類型的故障，影響正常生產(chǎn)以及生產(chǎn)安全。為此，就需要基于離心泵的工作原理，總結(jié)其運(yùn)行中的常見故障并分析故障原因，同時(shí)對(duì)常見故障的處理手段進(jìn)行總結(jié)。

1 離心泵工作原理

從總體上說，離心泵一種為液體提供動(dòng)力并對(duì)液體進(jìn)行輸送的設(shè)備，在其運(yùn)行之前，首先需要將待運(yùn)輸?shù)囊后w填充在泵殼中，并且要打開泵外殼頂端的排空閥將其中的空氣排干凈，在啟動(dòng)理性泵的電機(jī)之后，會(huì)通過泵軸的聯(lián)軸器帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)殼內(nèi)液體轉(zhuǎn)動(dòng)。在離心力的作用下會(huì)使得殼內(nèi)的液體向葉輪中心以外的方向運(yùn)動(dòng)，這就會(huì)增加葉輪外部液體的靜壓能和動(dòng)能。在液體流入泵殼之后，由于管道突然變大，這就會(huì)降低液體的流動(dòng)速度，使得上述動(dòng)能轉(zhuǎn)換為靜壓能。由于上述液體的壓強(qiáng)較大，會(huì)使得液體從泵的出口向通道排入并向指定場(chǎng)所輸送。在上述液體向外運(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)使得葉輪中心處于真空區(qū)或低壓區(qū)，這就是泵外部的液體在氣壓作用下通過吸入管被壓入葉輪中心位置，進(jìn)而可以重復(fù)上述過程[1]。

2 離心泵的故障原因診斷

2.1 離心泵的汽蝕現(xiàn)象

此故障發(fā)生時(shí)會(huì)伴隨有噼里啪啦的刺耳噪音，同時(shí)泵運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)更加劇烈，長時(shí)間如此還會(huì)導(dǎo)致底部出現(xiàn)砂眼而漏水，如果不及時(shí)維修還會(huì)縮短軸承使用壽命。經(jīng)過對(duì)離心泵的拆解可知，這主要由于在泵內(nèi)部的葉輪以及蝸殼管道中出現(xiàn)了蜂窩狀的小點(diǎn)，也就是出現(xiàn)的汽蝕問題。導(dǎo)致此問題的原因，首先是泵所輸送的液體具有較高的問題，使得液體的飽和蒸汽壓力超標(biāo)。或者是由于泵中的儲(chǔ)存位置較低，使得空氣進(jìn)入泵內(nèi)部，再或者是泵的進(jìn)口位置存在障礙物影響液體的進(jìn)入，而出口位置的閥門則具有較大的開度等。

2.2 離心泵不吸液、出口管路無液體提供

在啟動(dòng)泵之前如果泵殼內(nèi)的水量較少，或者洗液管道以及殼中存在空氣會(huì)導(dǎo)致此故障，或者是出現(xiàn)了泵的電機(jī)反轉(zhuǎn)問題、泵的吸液管道出現(xiàn)了氣體泄漏問題、有異物進(jìn)入泵的葉輪中或者是進(jìn)入吸液管道中、吸液管道的直徑較小、此泵的揚(yáng)水高度超過了最大允許揚(yáng)水高度、轉(zhuǎn)速出現(xiàn)異常等原因，都可能會(huì)引發(fā)泵不吸液或者是出口管路中不存在液體的問題。

2.3 軸承過熱

軸承過熱故障比較常見，主要由于過量使用潤滑油或者潤滑油量不足、潤滑油經(jīng)過長時(shí)間使用且沒有定期更換而出現(xiàn)了變質(zhì)的問題，或者由異物進(jìn)入潤滑油中導(dǎo)致出現(xiàn)油質(zhì)變化。此外，泵中的零部件存在不平衡以及不同心的問題，以及在裝配作業(yè)時(shí)出現(xiàn)軸承裝配不合格的問題，都可能會(huì)引發(fā)此故障。

2.4 泵運(yùn)行中功耗大、超負(fù)荷

在泵運(yùn)行中出現(xiàn)了與動(dòng)力機(jī)偏心不平衡的現(xiàn)象或者是軸彎曲的問題，或者所輸送的液體密度發(fā)生了改變，或者由于零件的配置阻力減小而導(dǎo)致泵處于大流量運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者由于泵中的零部件發(fā)生了摩擦問題，或者由于填料封閉過緊以及出現(xiàn)了軸套損耗問題，還會(huì)由于動(dòng)力機(jī)裝配動(dòng)力不足等原因引發(fā)泵運(yùn)行功耗大或超負(fù)荷的問題[2]。

3 離心泵的故障排除方法

3.1 汽蝕現(xiàn)象排除處理

針對(duì)汽蝕問題，介意在保障液體正常輸送的前提下降介質(zhì)溫度適當(dāng)調(diào)低，將液位計(jì)安裝在儲(chǔ)存待輸送液體的罐內(nèi)，實(shí)時(shí)收集液體位置并基于此對(duì)液體流量進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)液體位置過低而出現(xiàn)泵內(nèi)進(jìn)入氣體的問題。另外還可以對(duì)泵的進(jìn)口管道路線進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使得管道彎頭的頻率降低并將管道口徑適當(dāng)加大。在泵運(yùn)行中，工作人員還要實(shí)時(shí)掌握泵輸送液體量的變化情況，對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以此來對(duì)泵出口閥門的角度進(jìn)行調(diào)控，保證其滿足泵工作標(biāo)準(zhǔn)要求，確保泵處于平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)使用壽命的延長以及泵維修次數(shù)的減少。

3.2 運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)泵水量不足或泵不出水處理

針對(duì)此問題，要清洗泵的進(jìn)水口和出水口，清理葉輪上的異物，如果泵軸的轉(zhuǎn)速較低，則需要調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。打開底閥并調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)角度，還要對(duì)逆止閥進(jìn)行清理，如果密封圈或葉輪等零件磨損嚴(yán)重則需要更換。適當(dāng)增加吸水管道的放置深度，將其放置在水位更深的位置，如果密封圈和漏氣填充材料損耗嚴(yán)重也需要更換，確保吸水管道處于真空狀態(tài)。

3.3 運(yùn)行時(shí)軸承過熱處理

泵正常運(yùn)行時(shí)如果用手觸摸泵體軸承頂端位置存在燙手的現(xiàn)狀則證明此位置出現(xiàn)了故障，這就需要將軸承聯(lián)結(jié)零件拆解并對(duì)泵和電動(dòng)機(jī)的軸承平衡度進(jìn)行調(diào)整。對(duì)泵和軸承的潤滑油量進(jìn)行檢查和補(bǔ)充，將損壞嚴(yán)重的軸承進(jìn)行更換，還要適當(dāng)調(diào)整傳動(dòng)帶，保證其松緊程度適中[3]。

3.4 泵耗能偏大處理

由于泵運(yùn)行中的表參數(shù)異常時(shí)會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速異常、電動(dòng)機(jī)溫度過高以及流量減小等問題，則就需要將潤滑油添加在轉(zhuǎn)動(dòng)位置接觸面上，減少軸承摩擦問題。還要及時(shí)更換耗損嚴(yán)重昂的零部件。在選擇泵時(shí)應(yīng)保證其功率符合企業(yè)生長需求，避免功率不足而造成負(fù)荷過高的問題。同時(shí)要控制泵與動(dòng)力機(jī)軸的平衡，避免由于軸承過力或松動(dòng)而失衡，造成泵耗能增加的問題。在電壓和增長時(shí)要控制開關(guān)頻率，保證三相電壓平衡，控制不平衡度不能超過5%。

4 結(jié)束語

目前工業(yè)生產(chǎn)中常用的離心泵，在運(yùn)行中容易出現(xiàn)汽蝕、不吸液、軸承過熱以及功耗過大等問題，這就需要基于離心泵的原理，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提升工作人員專業(yè)技能水平，預(yù)防故障并及時(shí)處理已經(jīng)出現(xiàn)的故障，保障離心泵的穩(wěn)定與可靠運(yùn)行。