石油化工離心泵的故障分析及維護(hù)探討

劉 健，王文國

（陽煤集團(tuán)壽陽化工有限責(zé)任公司，山西 壽陽 045400）

引言

離心泵包含多個(gè)零部件，由軸承、泵體等組成，其主要作用在于輸送液體。在石油化工生產(chǎn)領(lǐng)域，離心泵的應(yīng)用頻率極高，發(fā)揮好離心泵的作用價(jià)值，可以生產(chǎn)出更加優(yōu)質(zhì)的石油，提高石油生產(chǎn)效率和質(zhì)量，可以更好的推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和進(jìn)步。

1 當(dāng)前石油化工離心泵常見故障及處理方法

1.1 異常振動和響動故障

一般來說，石油化工離心泵運(yùn)行期間，狀態(tài)正常時(shí)其振動和響動有著科學(xué)合理的規(guī)律，但是如果設(shè)備發(fā)生異常情況，其振動或者是響動聲音與平時(shí)相比較可能會出現(xiàn)明顯的差異，這就是離心泵故障的預(yù)警信號。導(dǎo)致該類故障發(fā)生的原因主要集中在以下幾個(gè)方面。

一是水力方面。石油化工離心泵在運(yùn)行時(shí)葉輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)，可能會將異物吸入到泵體之中，異物沒有及時(shí)被發(fā)現(xiàn)并被排除，就會對葉輪的正產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生干擾和影響，其最為常見的故障就是葉輪堵塞。針對這一類故障在解決時(shí)，首先需要將設(shè)備停機(jī)，檢查和清理設(shè)備內(nèi)部，查看是否有部件損壞，如果部件出現(xiàn)明顯的損壞，必須要立即將設(shè)備更換掉。除了異物入侵所引發(fā)的葉輪故障之外，葉輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其上方所流入的水將會在低壓區(qū)域形成氣泡，高壓與低壓區(qū)域彼此間相互碰撞，也容易引發(fā)設(shè)備故障，在解決這一類故障的時(shí)候，工作人員應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注離心泵運(yùn)行時(shí)的做響動及振動狀況，當(dāng)設(shè)備發(fā)生異常響動時(shí)，要第一時(shí)間采取措施予以處理。

二是機(jī)械方面的故障。離心泵運(yùn)行時(shí)間過長，或者是在運(yùn)行期間沒有及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)檢修，就會增加機(jī)械故障發(fā)生率。其中機(jī)械故障比較常見的表現(xiàn)形式主要有電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡、離心泵腳螺栓松動等等。在解決這一類故障時(shí)，關(guān)鍵就在于找到故障原因所在，然后對癥下藥解決故障，保證離心泵穩(wěn)定高效運(yùn)轉(zhuǎn)，比如說，電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡的時(shí)候，就應(yīng)當(dāng)先想辦法幫助轉(zhuǎn)子恢復(fù)平衡，如果采取專業(yè)措施后轉(zhuǎn)子依然無法恢復(fù)平衡，則需要更換轉(zhuǎn)子。針對螺栓松動的故障解決措施則相對比較簡單，只需要緊固螺栓即可[1]。

1.2 電機(jī)類故障

電機(jī)類故障主要與離心泵電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，其主要與轉(zhuǎn)子失衡存在有一定的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)也與離心泵自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)密切。石油化工離心泵內(nèi)部轉(zhuǎn)子的組成相對比較復(fù)雜，其是由若干個(gè)轉(zhuǎn)盤和一根軸組成的，轉(zhuǎn)盤在運(yùn)行期間如果沒有有效控制就可能會偏離原本的位置，由此導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失衡類電機(jī)故障發(fā)生。針對這一類故障在解決時(shí)重點(diǎn)在于關(guān)注轉(zhuǎn)子運(yùn)行狀態(tài)，要加強(qiáng)日常監(jiān)督管理，控制好石油化工離心泵的運(yùn)行負(fù)荷，如果運(yùn)行負(fù)荷比較高，那么電機(jī)發(fā)生故障的機(jī)率將會大幅度增加，要想辦法減輕設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷，保證石油化工離心泵長期處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)，提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量效果[2]。

1.3 機(jī)械密封故障

為了保證離心泵穩(wěn)定高效運(yùn)行，通常情況下機(jī)械都處于密封狀態(tài)，但是離心泵高負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)之下，運(yùn)行壓力大或者是操作不夠規(guī)范合理時(shí)，機(jī)械密封可能就會不穩(wěn)定，由此導(dǎo)致故障發(fā)生，其的具體情況如下：

一是動靜環(huán)失效故障。該故障的發(fā)生原因集中在兩方面：離心泵高速運(yùn)行狀態(tài)之下，內(nèi)部介質(zhì)溫度一般比較高，長時(shí)間的高溫將會對機(jī)械設(shè)備造成較大的磨損，密封設(shè)備松動或者是脫落的情況時(shí)有發(fā)生。針對該問題，工作人員可以嘗試使用堆焊硬質(zhì)合金法對相關(guān)零部件進(jìn)行焊接，這樣可以有效緩解故障問題；石油化工離心泵預(yù)熱速度不夠科學(xué)合理。在使用石油化工離心泵的時(shí)候，為了更好的延長設(shè)備使用年限，減少各類突發(fā)事件的發(fā)生率，保證設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量效果，通常是實(shí)施預(yù)熱作業(yè)，這樣可以給設(shè)備應(yīng)用以充足的準(zhǔn)備時(shí)間，減少設(shè)備故障問題。但是在實(shí)際操作環(huán)節(jié)，如果泵的預(yù)熱速度超過了規(guī)定范圍，那么泵泄漏的問題就在所難免，尤其是當(dāng)離心泵處于振動或者是抽動狀態(tài)時(shí)，這種情況發(fā)生頻率更高。一旦出現(xiàn)這一類故障，動靜環(huán)內(nèi)石墨環(huán)破碎、脫落問題可能就會暴露出來，這樣就會導(dǎo)致動靜環(huán)失效。針對該問題，工作人員首先需要做好破損件的更換工作，然后及時(shí)將泵的預(yù)熱速度降低，這樣下次離心泵運(yùn)行時(shí)就可以規(guī)避同類型故障；石油化工離心泵長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有及時(shí)采取措施予以維修的情況下，零部件疲勞可謂是在所難免，彈性元件出現(xiàn)損耗之后，容易導(dǎo)致其對應(yīng)的壓縮比超出正常范圍，這樣就會引發(fā)靜環(huán)損壞，如果針對這一類問題沒有及時(shí)的采取措施進(jìn)行維修處理，動靜環(huán)也會因此而失效。針對該故障在解決的時(shí)候，首先需要將已經(jīng)失效的零部件更換掉，然后則需要做好維護(hù)管理工作，做好設(shè)備應(yīng)用的動態(tài)監(jiān)督[3]。

二是彈性元件失效故障。在石油化工離心泵中，彈性元件故障多是失去彈性或者是斷裂。離心泵之所以會失去元件，關(guān)鍵性的原因就是元件在長時(shí)間高負(fù)荷運(yùn)行后出現(xiàn)裂縫，針對裂縫問題沒有及時(shí)采取措施予以處理，設(shè)備運(yùn)行期間裂縫內(nèi)逐漸累積了大量的灰塵以及雜質(zhì)，這樣就會形成大量的污垢。同時(shí)，在熱處理環(huán)節(jié)操作也會導(dǎo)致彈性喪失，而針對該問題，工作人員可以先使用軟化水對設(shè)備進(jìn)行清洗，以緩解相應(yīng)故障。針對斷裂故障，其發(fā)生主要是因?yàn)槭突るx心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)振動，而且振動比較劇烈，或者是離心泵運(yùn)作期間抽空，這些都會增加元件斷裂發(fā)生率，對于這一問題，工作人員應(yīng)當(dāng)立即停機(jī)操作，然后將出現(xiàn)故障的彈性元件更換掉。

2 維護(hù)石油化工離心泵故障的技術(shù)

2.1 預(yù)測性維護(hù)技術(shù)

在開展石油化工離心泵維護(hù)作業(yè)的時(shí)候，預(yù)防是解決各類故障的有效措施，其甚至比后期維修發(fā)揮的效用更大，其可以杜絕多種故障的發(fā)生。具體來說，預(yù)測性維護(hù)技術(shù)主要指的是對處于運(yùn)作狀態(tài)的石油化工離心泵進(jìn)行故障預(yù)測分析，明確當(dāng)前設(shè)備各個(gè)零部件的運(yùn)行狀況，其存在有那些缺陷，然后提前對異常情況予以處理，防止異常情況的嚴(yán)重度進(jìn)一步擴(kuò)大。對于石油化工離心泵來說，在實(shí)施預(yù)測性維護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備的潤滑、軸承溫度以及設(shè)備振動頻率、大小等等，因?yàn)樵O(shè)備這些環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常之后，最容易發(fā)生故障。在平時(shí)的工作中，要做好相關(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測和記錄工作，定期對監(jiān)測數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，一旦數(shù)據(jù)超出臨界值或者是出現(xiàn)明顯的大變動，那么就需要第一時(shí)間對設(shè)備進(jìn)行停機(jī)，開展檢修工作，找到數(shù)據(jù)異常的原因所在，解決相關(guān)問題。現(xiàn)如今隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，在對離心泵運(yùn)行數(shù)據(jù)指標(biāo)監(jiān)測時(shí)，可以將信息技術(shù)融入其中，實(shí)現(xiàn)動態(tài)化的監(jiān)督和管理，而且信息技術(shù)可以自主對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并傳輸相關(guān)異常情況，及時(shí)的解決問題，保證設(shè)備高質(zhì)量穩(wěn)定運(yùn)行。最后，日常監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)，也可以為后期設(shè)備預(yù)測性維護(hù)工作的實(shí)施提供有價(jià)值的指導(dǎo)，保證一系列維護(hù)工作更加高效科學(xué)的實(shí)施?？偟膩碚f，預(yù)測性維護(hù)技術(shù)可以做到防患于未然，及時(shí)的解決和處理各類故障，防止故障事態(tài)進(jìn)一步惡化，減少設(shè)備因?yàn)楣收贤C(jī)，降低生產(chǎn)效率的情況，可以有效的節(jié)約能源資源，延長離心泵使用壽命，針對該維護(hù)技術(shù)必須要提高重視度，做好推廣普及工作[4]。

2.2 預(yù)防性維護(hù)技術(shù)

該技術(shù)與預(yù)測性維護(hù)技術(shù)的應(yīng)用原理類似，其根本性目標(biāo)都是為了做到防患于未然，降低石油化工離心泵各類故障的負(fù)面影響，減少各類功能性故障的發(fā)生率，為設(shè)備的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行提供行之有效的保障。在應(yīng)用預(yù)防性維護(hù)技術(shù)時(shí)，需要安排好維護(hù)時(shí)間，結(jié)合石油化工離心泵使用時(shí)長、以往故障記錄方面的內(nèi)容，對離心泵進(jìn)行全方位的檢測與測試分析，然后在此基礎(chǔ)之上制定針對性的維護(hù)計(jì)劃，這樣可以避免維護(hù)技術(shù)應(yīng)用盲目的問題，降低重大故障發(fā)生率。同時(shí)，運(yùn)用該項(xiàng)維護(hù)技術(shù)的一大優(yōu)勢還在于其可以有效對各種維護(hù)資源進(jìn)行整合，明確各類維護(hù)資源在故障發(fā)生之后應(yīng)當(dāng)如何有效應(yīng)用，提前做好規(guī)劃，以減少維護(hù)成本費(fèi)用，降低企業(yè)所遭遇的資源和經(jīng)濟(jì)損失。

2.3 積極性維護(hù)管理技術(shù)

應(yīng)用了上述兩種維護(hù)技術(shù)后，化工離心泵故障的發(fā)生頻率將會大幅度降低，但是這并不意味著故障就可以完全杜絕，針對諸多故障，即便是前期做了多項(xiàng)準(zhǔn)備工作，其依然會發(fā)生。所以說，為了更好的解決離心泵故障，還應(yīng)當(dāng)實(shí)施積極性維護(hù)管理技術(shù)，即針對離心泵運(yùn)行期間已經(jīng)發(fā)生的故障，要立即安排專業(yè)人員著手進(jìn)行處理，迅速查找導(dǎo)致故障發(fā)生的原因，然后制定針對性的故障處理計(jì)劃。當(dāng)然，要應(yīng)用該項(xiàng)故障處理技術(shù)，企業(yè)必須要安排專業(yè)水平相對比較高的維護(hù)人員進(jìn)行，否則的話故障原因分析不夠準(zhǔn)確，根本性的故障沒有解決，依然會對離心泵的使用效果產(chǎn)生干擾和影響[5]。

3 結(jié)語

總之，針對石油化工離心泵故障，了解其故障類型以及特點(diǎn)等等，然后采取針對性的措施予以解決，可以更加有效的解決設(shè)備故障問題，保證離心泵高質(zhì)量運(yùn)行，提高石油化工企業(yè)的產(chǎn)質(zhì)量，為企業(yè)高速、健康和可持續(xù)發(fā)展注入更多活力。