芻議離心泵常見故障原因及維護(hù)保養(yǎng)

尹亮

（中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300459）

離心泵是日常生活常用的一種機(jī)器設(shè)備，主要是由離心葉輪、泵殼、聯(lián)軸器、滾動軸承、減速箱等一系列構(gòu)件構(gòu)成。使用過程中，離心泵具備運(yùn)行穩(wěn)定、動力驅(qū)動、易耗配件少、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)制造及安裝成本費(fèi)用低等顯著特點(diǎn)。因此，在具體生產(chǎn)活動中得到全面推廣。但是，即便離心泵具備這些顯著的特性，在日常應(yīng)用過程中也會有各種各樣的故障，使之不能正常運(yùn)行，進(jìn)而影響人們的生產(chǎn)與生活。因而，要采取有效的辦法來判定離心泵的常見問題并加以解決。

1 離心泵的介紹

1.1 離心泵的工作原理

離心泵在啟動前，必須將所傳送的流體灌入泵體內(nèi)，如果泵體上有排氣閥門，就必須將泵外殼中的氣體全部排出。在啟動后，由泵的軸上耦合器驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，在葉輪轉(zhuǎn)動時，葉輪驅(qū)動泵外殼中的流體轉(zhuǎn)動。由于慣性的離心力，流體從葉片的中央向外周拋出，從而增加了流入葉輪外圍流體的靜壓力和動能。當(dāng)流體從葉輪排出并流入泵殼時，由于殼中流道的增大，流體的速度變慢，并將其一部分動能轉(zhuǎn)化為靜壓能。因此，壓力更大；帶壓的流體通過泵的出口處流入排放管道，然后被傳送到需要的地方。隨著流體從葉輪的邊緣拋出，在葉輪的中央形成一個低壓或真空區(qū)域。同時，在大氣壓力的推動下，外部待抽吸的流體通過抽吸管道被推到了葉輪的中央。因為葉輪是持續(xù)轉(zhuǎn)動的，因此，液體被持續(xù)、均勻地吸入或甩出，構(gòu)成了泵的全工作流程。

1.2 離心泵應(yīng)用的領(lǐng)域

（1）石化行業(yè)。離心泵比較常見的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用有石油化工轉(zhuǎn)運(yùn)介質(zhì)、供水系統(tǒng)、運(yùn)輸分配等。隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和云計算的日益普及化，輸送資源管理仍無疑是未來的城市基礎(chǔ)。離心泵適用于泵低黏度液態(tài)或物質(zhì)。依據(jù)設(shè)計方案，離心泵由牢固的機(jī)器設(shè)備制作而成，因為它是為高速運(yùn)行量身定做的。一般來說，能夠高效地投入工作。

（3）消防系統(tǒng)。離心泵也非常適用于工業(yè)消防和滅火系統(tǒng)。離心泵非常適用于滅火系統(tǒng)，因為它們天生就有能力處理大量的水，并以極高的流量將其排出。它們還能夠長距離調(diào)節(jié)流量，使其在整個工業(yè)聯(lián)合企業(yè)和建筑的防火系統(tǒng)中有效。

離心泵將葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度傳遞給液體流動方向。旋轉(zhuǎn)葉輪是將產(chǎn)生的速度傳遞給泵送流體的水力部件。

（4）防洪系統(tǒng)。離心泵也適用于防洪及其控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用。不過，離心泵在啟動前需要灌注是它們明顯的缺點(diǎn)之一。但是，當(dāng)離心泵安裝在防洪及其控制系統(tǒng)中時，這種固有的局限性可以轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢。再加上它們在（吸入口）浸沒（在水下）時運(yùn)行的最好，離心泵的這種啟動要求使其非常適用于防洪及其控制系統(tǒng)。換句話說，離心泵非常適合防洪應(yīng)用，因為當(dāng)洪水淹沒它們時，離心泵運(yùn)行得最好。

2 離心泵的常見故障和原因分析

2.1 離心泵的常見故障

（1）啟動后泵不出水。①泵中空氣并沒有排出。液體能通過泵蓋上的注液孔慢慢地注入(有利于排氣)。②管接頭和法蘭處漏水應(yīng)適當(dāng)擰緊。③假如泵速低，檢查電機(jī)速度或電壓是不是太低。④離心泵吸入高度過高，超過離心泵吸入范圍，或是吸嘴并沒有進(jìn)入池中。⑤電機(jī)反轉(zhuǎn)。⑥泵的葉輪松動，未能工作。⑦吸水口濾網(wǎng)堵塞，吸不上水。

（2）啟動后泵的出水量不足。①葉輪被堵，應(yīng)拆開泵清理。②空氣進(jìn)入泵體，可打開放氣門放氣。③泵的轉(zhuǎn)速低。④泵葉輪與密封圈間隙太大，或葉輪磨損松脫，填料函密封較差。⑤出水閥門開啟不夠。⑥設(shè)計有問題。

（3）泵出水量不足。泵內(nèi)存有空氣，可檢查吸水管、填料函是否漏氣。

（4）泵啟動后突然停止出水。①吸水管接頭突然松脫漏空氣或因吸水管中有空氣囊。②向泵內(nèi)灌水時太急，空氣沒有排盡。

（5）電機(jī)負(fù)荷過大。①泵的裝配和安裝不合適（如填料太緊，泵和電機(jī)軸向中心線不重合，葉輪與殼體間摩擦等）。②泵的給水高度過大或流量大。③泵的轉(zhuǎn)速過高。

5.避免暴飲暴食和過分節(jié)食。暴飲暴食和節(jié)食是兩個極端。前者使身體、器官處于營養(yǎng)過剩的狀態(tài)，后者使身體處于營養(yǎng)缺乏的狀態(tài)，久而久之會傷害到身體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)健康問題。

（6）其他。①泵工作時振動，可能是泵與電機(jī)軸中心線不重合、主軸彎曲、地腳螺栓松動、葉輪存在偏心。②軸承發(fā)熱，可能是缺油或與電機(jī)軸不同心。③運(yùn)轉(zhuǎn)異響。可能是進(jìn)入空氣或因振動、泵軸與電機(jī)軸不同心等。

2.2 離心泵常見故障的原因分析

2.2.1 離心泵發(fā)生啟動故障原因分析

（1）離心泵啟動載荷過大或旋轉(zhuǎn)部位卡住造成無法正常工作的主要因素有：①泵軸彎曲，造成泵口環(huán)的空隙不均勻，旋轉(zhuǎn)部件被摩擦或卡??；②零件裝配失誤和水泵定位、找正不滿足規(guī)定，導(dǎo)致各旋轉(zhuǎn)零件間間隙過?。虎郾皿w內(nèi)部零件斷裂，使泵體或泵軸發(fā)生卡死；④填料壓蓋密封太緊，使盤根部受到壓力而抱死或卡住泵的軸心；⑤旋轉(zhuǎn)部分生銹或被雜料堵塞；⑥在啟動過程中，出水閥不能完全閉合，從而產(chǎn)生全負(fù)荷啟動。（2）離心泵啟動后沒有出水的主要因素有：①離心泵的注水量不夠或沒有完全排空；②進(jìn)水管、填料函或真空管有較大的空氣泄漏；③水泵的安裝高度過高或入池水位過低，加上管路損耗過大，導(dǎo)致水泵吸收的實際揚(yáng)程超出容許吸水揚(yáng)程；④抽水站的總揚(yáng)程大于泵的總揚(yáng)程；⑤水泵葉輪倒置安裝；⑥電機(jī)的相位順序不正確導(dǎo)致電機(jī)倒置；⑦未正確打開進(jìn)水閥門或出水閥門。

2.2.2 離心泵出現(xiàn)異常振動或是異常聲響原因分析

（1）工作轉(zhuǎn)速在0 ～40%。軸承間隙過大、軸瓦松動、滑油中有污垢、滑油（黏度、溫度）不良、由于存在空氣或流程中流體產(chǎn)生的氣泡、潤滑不良、軸承破損等。解決辦法：經(jīng)檢驗后，對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，例如，調(diào)整軸承的空隙、排除滑油中的污物、換新滑油等。（2）工作轉(zhuǎn)速在60%～100%。如軸承問題或密封件間隙過大、保護(hù)環(huán)松動、密封磨損等，應(yīng)直接檢查、調(diào)整或更換。（3）震動頻率是工作速度的2 倍。故障時，接頭松動、密封件磨耗、外殼變形、軸承受損、支持諧振、止推軸承破損、軸彎曲、裝配不良。必須進(jìn)行檢驗，并根據(jù)情況進(jìn)行修理、調(diào)整或更換。當(dāng)震動頻率為N 倍工作速度時，壓強(qiáng)脈沖、偏離中心、外殼變形、密封磨損、底座共振、管路或機(jī)械共振、齒輪嚙合或磨耗等。解決辦法：對管道及基座進(jìn)行適當(dāng)?shù)母鼡Q、修理或調(diào)整。（4）振動的幅度過大。軸摩擦、密封、軸承、齒輪嚙合不良、軸承抖動、收縮配合不良等。解決辦法：對其進(jìn)行檢驗，并根據(jù)情況進(jìn)行修理、調(diào)整或更換。

2.2.3 離心泵出現(xiàn)運(yùn)行故障原因分析

（1）運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于軸功率過高，導(dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷的產(chǎn)生：①電機(jī)和水泵配合不當(dāng)，電機(jī)的容積不足，造成“小馬拉大車”；②離心泵安裝的葉輪形狀比原有葉輪的直徑大，導(dǎo)致過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；③泵的葉輪不圓滑，導(dǎo)致葉輪的靜平衡和機(jī)組同心度不滿足要求，導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子離心運(yùn)轉(zhuǎn)；④離心泵的抽水設(shè)計不當(dāng)、埋入深度不足、入水情況較差而引起氣蝕和振蕩；⑤在大流量狀態(tài)下，水泵的運(yùn)行偏差超過了設(shè)計值；⑥密封墊太緊或密封墊不能充分的潤滑而產(chǎn)生過度摩擦力；⑦軸承的磨損或破損；⑧外部電網(wǎng)的變化導(dǎo)致了系統(tǒng)的電壓下降。

（2）造成軸承溫度高而引發(fā)損壞的主要原因有：①軸承自身的磨耗，造成的徑向間隙超出標(biāo)準(zhǔn)；②軸承與軸頸、軸承座配合不良，出現(xiàn)“跑內(nèi)圈”“跑外圈”等問題；③維修時組裝方式不合理，導(dǎo)致支座損壞，或因安裝部位不正確而導(dǎo)致軸承偏心；④滑塊軸承和軸瓦磨損不良或有鑄造缺陷，疲勞損壞；⑤滾動軸承上的甩油環(huán)不圓或不能轉(zhuǎn)動，使其甩油功能喪失；⑥潤滑油質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或不干凈，且有污垢；⑦軸承加入過量或較少的滑油，導(dǎo)致軸封磨損，滑油泄漏；⑧軸承冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障；⑨水泵和電機(jī)不同心。

（3）運(yùn)行中出現(xiàn)的噪聲和震動產(chǎn)生的原因：①離心泵底座不牢固，底座螺栓松動；②傳動裝置有問題，或泵軸存在彎曲，使泵的主軸和電機(jī)的中心位置偏離；③轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的不均衡；④軸承有較大的間隙和磨損；⑤在運(yùn)行過程中，葉輪的個別溝道被雜物、石塊堵塞，或有一些葉片有缺陷，導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時因水流不均衡而產(chǎn)生震動；⑥水泵出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象；⑦當(dāng)水泵流量在未達(dá)到設(shè)計值時，由于流量太大或太小，導(dǎo)致水泵的壓力波動或壓強(qiáng)波動，從而產(chǎn)生振動和噪聲。

2.2.4 泵的軸承發(fā)熱原因分析

軸承瓦的選用與需求不符，必須進(jìn)行修復(fù)或替換軸承瓦塊；軸承間隙太少，必須對軸承的間隙進(jìn)行再調(diào)節(jié)或刮磨；滑油數(shù)量不足或質(zhì)量差時，應(yīng)補(bǔ)加滑油用量或更換滑油；軸承安裝不當(dāng)，應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行軸承安裝，排除操作不當(dāng)?shù)囊蛩?。冷卻系統(tǒng)不能正常工作，需要檢修；軸承磨損或松動，須維修或更換，如有松動，應(yīng)將相關(guān)螺釘緊固；泵軸出現(xiàn)彎曲情況，必須校正泵軸；甩油環(huán)發(fā)生了畸變，甩油環(huán)無法旋轉(zhuǎn)，不能實現(xiàn)飛濺潤滑，必須更換甩油環(huán)；聯(lián)軸器存在問題或軸向空隙過少時，應(yīng)對對中狀態(tài)進(jìn)行校驗，并調(diào)節(jié)其軸向間距。

3 離心泵的維護(hù)保養(yǎng)

3.1 離心泵平時的維護(hù)保養(yǎng)

（1）定期盤車。離心泵在使用前，必須進(jìn)行人工盤車，并在盤車期間，必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行盤車，可以及時檢測水泵的異常情況，保證在某種意義上，軸沒有異常彎曲，軸承對中，沒有異常的摩擦。在使用期間，應(yīng)確保水泵的振幅振動在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。長時間不使用的低溫液體離心泵必須經(jīng)常進(jìn)行盤車運(yùn)行，以確保水泵的工作性能。

（2）密封氣作用。離心泵在啟動前，必須使用安全、可靠的氣體封閉氣閥，防止在溫度較低時，發(fā)生氣體堵塞管道。注意氣密性，按生產(chǎn)廠商指定的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)氣壓差異。確保氣體的泄漏溫度在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，并保證不會出現(xiàn)異常的漏點(diǎn)。泵運(yùn)轉(zhuǎn)時，必須確保其軸承的溫度是正常狀態(tài)的。

（3）潤滑合格。低溫液力離心泵的工作潤滑是確保其工作狀態(tài)的前提，潤滑油的失效將導(dǎo)致整個裝置出現(xiàn)故障。良好的潤滑狀態(tài)能減少機(jī)械磨損，防止灰塵等物質(zhì)侵入機(jī)器內(nèi)部，并能將過剩的冷空氣排出，使軸承工作在一個正常的溫度范圍。為了確保油面的正常，必須定期地加入潤滑油和潤滑脂。加入時，要注意選用合適的潤滑油型號，不要混合使用：在加入時，要嚴(yán)密監(jiān)測運(yùn)行泵的軸溫，并對電動機(jī)的軸承進(jìn)行振動監(jiān)測。

3.2 離心泵出現(xiàn)故障時的維修維護(hù)

（1）預(yù)警維護(hù)。預(yù)警維護(hù)的目標(biāo)比較明確，主要是以離心泵工時及工況為依據(jù)來進(jìn)行專項監(jiān)測的，具體內(nèi)容包括檢查軸承溫度、潤滑狀況、機(jī)械振動以及其他異常情況。在檢測的過程中，若某一參數(shù)高于預(yù)定臨界值，則應(yīng)該對離心泵停機(jī)檢修，從而杜絕相關(guān)事故發(fā)生，預(yù)警維護(hù)操作可通過專家系統(tǒng)進(jìn)行自動診斷模式遙控或是人機(jī)對話的形式來完成。

（2）積極維護(hù)。積極維護(hù)主要是對離心泵缺陷或者是對設(shè)備換代升級需求進(jìn)行滿足而采取的維護(hù)措施，需要對正在使用離心泵重新進(jìn)行設(shè)計及改造，從而使其運(yùn)轉(zhuǎn)效率得以提升，并使某些功能得以增強(qiáng)，進(jìn)而使離心泵運(yùn)行過程中的安全性能得到提升，并使之使用壽命得以延長，從而使企業(yè)開支得以節(jié)約。

（3）預(yù)防維護(hù)。依據(jù)離心泵的使用周期和運(yùn)行狀態(tài)，對離心泵開展拆卸查驗，對滾動軸承、減速箱、離心葉輪、支撐架、聯(lián)軸器、密封環(huán)等有關(guān)部件逐一進(jìn)行測試。拆換存在安全隱患問題的部件，維護(hù)好性能正常的部件。但在保護(hù)預(yù)防性維護(hù)的過程當(dāng)中，存有的缺陷也比較突出，容易造成離心泵重裝配合的精度減少，并且檢修時間長，非常容易危害機(jī)械的正常啟動。

4 結(jié)語

綜上所述，離心泵作為人們生產(chǎn)生活中常用的設(shè)備，在使用過程中，雖然其特性和作用突出，但也比較容易出現(xiàn)故障，當(dāng)故障出現(xiàn)后，應(yīng)及時對其故障出現(xiàn)的原因做出判斷，并做好相關(guān)維護(hù)工作，從而保證離心泵能夠正常使用。