船用離心泵典型故障與排除

童大鵬，田 野，任榮社

(海軍蚌埠士官學校，安徽蚌埠 233012)

船用離心泵典型故障與排除

童大鵬，田 野，任榮社

(海軍蚌埠士官學校，安徽蚌埠 233012)

離心泵是船舶機械中普遍使用的液體輸送設備，在海洋環境下工作條件惡劣，加之安裝、檢修和運行中操作管理不當，導致船用離心泵故障率高，影響船舶系統的正常運行，文章分析了船用離心泵典型故障的現象、原因，提出了實用易行的排除方法。

船舶機械;離心泵;故障排除

離心泵是船舶機械中的一種通用設備，應用非常廣泛。船舶淡水系統、海水系統、污水系統等，大都采用離心水泵。1臺泵的故障，往往影響船舶正常的生活保障甚至整個動力裝置的安全可靠運行。離心泵主要由泵殼、轉子、軸封及平衡裝置等組成，發生故障的主要原因在于“振、磨、漏”3方面，除了因設計和制造中存在的先天缺陷會引起故障外，許多故障都是由于安裝、檢修和運行中操作管理不當而造成的。

1 泵殼故障與排除

船用離心泵外殼一般由鑄鋼、錫青銅鑄造而成。青銅的性質雖優于鑄鐵和鑄鋼，但由于運行中長期受到機械力作用，會使材料受到過度應力，也會因此產生裂紋。其次在搬運和拆裝泵體時如果方法不當，也會損壞泵體。再者泵體的流道在液體腐蝕與沖刷作用下，久而久之也有損壞的可能。

1.1 泵殼裂紋

檢查泵體外殼的裂紋，通常是先用手錘輕敲鑄件，聽響聲是否清脆，如發出沙啞聲說明殼體已有裂紋。然后再進一步用煤油—白粉法確定裂紋位置。如裂紋部位在不承受壓力或不起密封作用的地方，為了防止裂紋繼續擴大，可在裂紋的始末兩端各鉆1個直徑3 mm的圓孔，以防止裂紋繼續擴展。如果裂紋出現在承壓部位，必須進行補焊。

1.2 泵體流道腐蝕與沖刷

根據泵體材料和工作條件不同，使流道產生腐蝕與沖刷損壞的原因也不盡相同，常有如下原因:①泵內流體壓力高、流速快造成沖刷損壞;②流體對流道的化學腐蝕造成損壞;③泵體流道結構設計不當或選用材料低劣造成損壞。

針對①應改變泵的工作條件;如②的情況時要改變流體化學性質或者更換適應性強的離心泵;如③的情況時應更換較好材料的泵體或泵。根據使用經驗，鑄鐵鑄鋼抗腐蝕和抗沖刷性能最差，錫青銅較好，1G18NiqTi為最好，其次是Cr13鋼。目前對泵體流道所采用的最有效的修理辦法是在內壁鍍鉻，用這種方法修理后可以保證運行2年無任何沖刷和腐蝕痕跡，如果條件不允許鍍鉻修理時，則可采用焊補和環氧樹脂膠補的方法進行修理［1］。

2 平衡裝置故障與排除

船舶上多數離心泵都是采用推力軸承、平衡孔與平衡管的方式來承受和平衡轉子軸向力，這種平衡方式只要在檢修時保證平衡孔和平衡管相通，平衡室周圍的密封間隙在該泵范圍之內，即可起到平衡軸向力的作用。但對有些采用平衡盤 (環)自動平衡軸向力的裝置，就要做嚴格認真的檢查，調整和修理使平衡盤與平衡座之間或平衡環之間有正常間隙和接觸面積，以確保平衡裝置能自動平衡轉子的軸向力。如經檢查確定平衡盤 (環)圓端面跳動或傾斜過大時，可用紅鉛油在平臺上或盤環之間對研找出凸起部位，進行修刮，然后涂上細研磨膏磨光，使平衡盤 (環)表面平整、光滑，直到能夠接觸嚴密為止。也可用調整墊片進行調整，若不能調整或調不過來時，應換掉其中有故障的平衡盤或平衡座。

3 軸封裝置故障與排除

3.1 水封式填料軸封

離心泵的填料軸封和水封式填料軸封裝置中，一般都是用浸油棉麻填料，這種填料使用一個時期后 (尤其是長期停用后)，就失去彈性和潤滑作用，致使泵內進入空氣或大量漏氣。修理軸封的具體方法有:①檢查密封圈時若發現老化失去彈性，變質、變形、碎裂和嚴重磨損時，必須予以更換;②填料軸套表面如有劃痕、磨損、輕微銹蝕時，可用車床車光或用細砂紙打光，經修理后的軸套允許有輕微劃痕，若軸套表面嚴重銹蝕，溝痕很深，磨損嚴重時，應予更換;③填料壓蓋填料環 (水封環)和填料擋套換新時必須測量檢查其與填料箱的徑向間隙，應符合表1［2］的安裝標準，舊件經測量超過其安裝間隙的2倍時也應換新 (有時填料環和擋套的外圓上銹蝕嚴重或損傷，經過除銹或車修后此間隙會增大)。

表1 軸封與填料箱之間的徑向間隙 mm

3.2 機械式軸封

機械軸封應重點對以下部件進行檢查與修理:①動環或靜環的表面 (兩者的摩擦面)。若有磨痕、劃傷等缺陷時，應予研磨。研磨時可用細研磨膏在平臺上按“8”字型的軌跡進行研磨，當動環的一個摩擦面損壞難以磨平時，可調換一個端面仍能使用，當兩個端面都損壞時可車削去損壞的表面，然后加以研磨還可繼續使用。在檢查時若發現靜環和動環產生裂紋或缺損不規則時，應更換新件。②新配制或修過的動靜環。要檢查其端面平直度 (跳動)應小于0.03 mm，把被測件端面向上置于平滑的平臺上面，用千分表觸針接觸被檢查的機件端面，然后使機件在平臺上平穩地轉動，視其千分表的跳動大小，若超過規定值則應重新研磨，直至符合要求為止。③檢查機械軸封裝置外的軸與軸套的表面若有銹斑、毛刺、劃痕等缺陷時，應用車床旋光或者用細砂紙把銹斑打掉。對修理后或換新的軸與軸套應檢查機械密封裝置部位的徑向圓跳動量，檢查時可以把軸置于平臺的2個支點上，用百分表觸針接觸軸裝入軸封的部位 (有軸套時應裝上軸套，表觸針觸在軸套上)，然后平穩地轉動泵軸，百分表的圓跳動量，應符合表2的標準。若超過表2的值時需再次按上法繼續修理。

表2 機械軸封環徑向圓跳動標準 mm

4 葉輪故障與排除

葉輪是離心泵的主要工作部件，它對離心泵的安全經濟運行，起著較大的作用，葉輪修理通常有如下內容。

4.1 葉輪密封環(口環)磨損

解體大修時常常發現葉輪口環外有不同程度的磨損，如果磨損的程度在允許范圍內，則可以在車床上用專用胎具脹住葉輪的內孔，再對磨損的部位進行車削，并配置相應的密封環與導葉襯套，以保持原有的間隙。葉輪口環經車床修整后，為了防止在加工過程中胎具位移而造成不同心，應檢查葉輪口環修正后的同心度。可用1根帶軸肩的光軸插入葉輪的內孔，光軸固定在虎鉗上，并仰起一角度，使葉輪吸入側的輪轂端面始終與胎具軸肩相接觸，緩緩轉動葉輪，葉輪口環百分表指示的跳動值不應超過表3［3］的標準。若跳動值大于此標準時應在跳動量大處做上標記以便于車削修理。修理后還應再次檢查，直到其圓跳動量符合要求為止。對有些在平衡室圓周也裝有密封環的離心泵，其葉輪背面也有1個承受密封環摩擦的葉輪外圓或裝在外圓上的摩擦環，檢修時也應檢查該圓周上的徑向圓跳動量，其方法和標準均與上述口環相同。

表3 葉輪口環徑向圓跳動量 mm

4.2 葉輪汽蝕損壞

首級葉輪的葉片容易被汽蝕所損壞，如果葉片上有輕微的汽蝕小孔沿，可進行補焊修復。采用環氧樹脂粘結劑來修補被汽蝕的葉輪，甚為有效［4］。修補工藝主要包括:①將葉輪爛洞及其周圍表面進行除銹處理，并用細砂布打磨于凈;②配制環氧粘結劑的順序是:將環氧樹脂加熱到30～40℃，使之易于調拌，再放入增塑劑鄰苯二甲酸二丁脂、填料鐵粉和三氧化二鉻，并將它們攪抖均勻，待修補時放入固化劑B羥基乙二胺;③將配制好的環氧粘結劑迅速、均勻地涂在爛孔周圍表面上，立刻把玻璃布均勻、平整地貼在所涂的環氧粘結劑上，蒙住孔洞，然后在室溫下固化24 h即可使用。

4.3 葉輪與軸之間的配合松動

由于長期使用，多次裝拆，葉輪內孔和軸頸之間因磨損而造成間隙過大，這樣會影響葉輪的同心度，使葉輪的徑向圓跳動量增大，裝配后會引起轉子振動。如發現間隙大了，可在葉輪內孔局部點焊后再用車床修整，也可以進行鍍鉻后再磨削。如葉輪在采取上述檢修方法處理后，仍然達不到質量要求時，則需要換葉輪。對于新葉輪，首先應檢查其幾何尺寸是否與原設計相符，然后對葉輪的流道進行清掃，要求其表面光潔，并且對每個新葉輪都需經靜平衡試驗，合格后方可使用。

5 結束語

船用離心泵故障率較高，且故障原因多樣，但絕大多數都與操作管理、維護保養、檢修方法不當等人為因素有關。因此操作人員要加強理論知識學習，正確使用離心泵，同時提高維護保養水平和修理工藝，就可以降低離心泵的故障率，提高其使用壽命。

［1］張健.離心泵的氣蝕及防止措施 ［J］.廣州化工，2011，39(6):141－142.

［2］汪云瑛，張湘亞.泵和壓縮機［M］.北京:石油工業出版社，1984.

［3］馮漢民.水泵學［M］.北京:水利電力出版社，1991.

［4］劉玉福.離心泵的故障分析以及排除方法 ［J］.煤礦機械，2011，32(10):220－221.

Centrifugal pump is a device used widely for conveying liquid in marine machinery.The improper installation，improper operation，improper maintenance and adverse oceanic environment influence caused the high fault rate of marine centrifugal pump，which will affect the normal operation of marine systems.So the faults analysis and elimination methods of marine centrifugal pump were introduced in this paper.

marine machinery;centrifugal pump;trouble shooting

TH311

C

1001－8328(2013)05－0048－03

童大鵬 (1982-)，男，湖北十堰人，講師，大學本科，研究方向為艦船動力工程。

2013－05－02