淺談多級離心泵的檢修與維護

孫緒軍,李裕茂,馬英杰

（陜西渭河煤化工集團有限責任公司, 陜西 咸陽 713500）

0 引言

離心泵是生產中普遍使用的液體輸送設備。由于大多離心泵運行工況較為惡劣，故障率較高，這必然會增加成本支出和影響生產。本文結合了行業內部的多級離心泵管理經驗及作者長期的工作心得，對多級離心泵的維護與檢修進行了討論。

1 多級離心泵的工作原理

多級離心泵類似于將多臺單級離心泵逐個串聯起來，通過每一個葉輪對工藝介質逐級加壓，使末級葉輪出口的介質獲得遠高于入口介質壓力。道理雖簡單，但這是多級泵的核心原理，并對其進行的日常操作和故障診斷、維修維護都具有重要的指導意義。

2 多級離心泵的結構特點

通常的結構有蝸殼式多級泵和分段式多。蝸殼式多級泵通常使用中開式結構以便于檢修，且有利于葉輪對稱布置，作用在轉子上的軸向力。但這種結構的工藝性較差：級數越多，泵體和系蓋的形狀越復；泵的外形尺寸越大，級與級之間需要配置一些級間流道，使泵的外形比較復雜。例如級數較多、揚程相當高時，各部位的密封難度就會加大。基于這些因素，這種結構應用的廣泛性受到一定的限制。分段式多級泵的結構特點結構緊湊，有利于提高標準化、通用化程度。這種結構乏的揚程取決于泵的級數，所以這種多級泵型號的揚程范圍較寬。

3 多級離心泵常見故障分析與檢修

3.1 葉輪與口環

水泵葉輪的葉片大多因為氣蝕或吸入固體物、金屬雜質等使之受損。如若某泵的葉輪頻繁發生氣蝕損害，則需綜合判定是否工藝條件不滿足泵的要求，不能簡單重復的更換新葉輪。而口環(又稱密封環)的磨損一般因為安裝過程中徑向與軸向的跳動竄量控制不當造成，葉輪背帽松動也能造成口環的磨損。若口環磨損嚴重，則應該及時更換，磨損嚴重的口環輕則造成泵效率下降，出力不足，個別極端情況會導致口環抱死或軸向力分布不平衡而導致更大的故障；若口環磨損較輕，則可進行修復。

3.2 泵軸

軸是泵的核心部件，軸套、葉輪裝在其上,在泵體中高速旋轉。剛度、平直度等指標不合格的泵軸會導致轉子動不平衡，使泵體振動加大，極端情況會導致動靜部分相互摩擦而損壞，甚至引發更大的連鎖反應。常規泵軸頸的錐度與橢圓度不大于軸徑的1/2000，最大徑向跳動不超過0.05mm，具體還應視泵葉輪直徑及轉速等條件判定。每次檢修要對泵軸進行目視檢查，有條件的可進行磁粉或著色探傷，發現裂紋或其他缺陷要及時修復或更換。

3.3 平衡裝置

多級泵工作時軸向力遠大于普通單級泵，因此需要設置平衡管或平衡盤等裝置來消除過大的軸向力。平衡管應嚴格確保暢通無阻塞，平衡盤應定期測量厚度并計算磨損量，并根據磨損量來及時在軸系的適當位置增減墊片來保證轉子軸向跳動在合適范圍內，大部分的多級泵自由竄量為3～5mm，平衡盤與止退瓦軸向竄量控制在0.1～0.2mm，過大容易損壞轉子與機封，過小容易損壞平衡盤或軸承。同時，對于大型多級泵，建議選用“背靠背”的葉輪布置形式以抵消大部分的軸向力，改善平衡裝置的工作狀態。

3.4 機械密封

機械密封亦稱端面密封，其有一對垂直于旋轉軸線的端面，其在流體壓力及補充機械外彈力的作用下，動靜兩端面緊密貼合并保持相對滑動，從而防止流體泄漏。機械密封是屬于較高精度的機械部件，安裝與操作是否正確對其使用壽命有直接的影響，機械密封滲漏的比例占全部維修泵滲漏的53%以上。而在實際生產中，有兩個因素最容易導致機械密封的損壞，一是轉子軸向跳動量過大，超過了機械密封彈簧的補償量，二是機械密封的沖洗密封水供應不正常或溫度不合適。

3.5 聯軸器間隙

在多級離心泵運轉過程中，平衡盤的逐漸磨損后，轉子會不斷向吸入口側移動，因此檢修時應對聯軸器的間隙進行準確的測量和調整，同時要考慮到泵軸受熱膨脹的影響，保證轉子再規定的范圍內自由竄動。聯軸器間隙過小將導致泵振動大、泵與電機的軸承過早損壞、運行聲音異常的問題。

4 多級離心泵的維護

4.1 要保證潤滑良好

無論泵采用滾動軸承還是滑動軸承，都需要給予良好的潤滑，要使軸承的接觸部位時刻都要處于油膜的涂覆之中。首先要選用設備制造商所要求的潤滑油品。其次，要防止潤滑油被水污染，有研究表明，在純凈的礦物油中只要含水分在10～20%，軸承座圈和滾動元件疲勞壽命就會縮短48%，所以一旦發現軸承部件銹蝕或潤滑油發生乳化，應盡快更換新油。最后，要注意的是在檢修中，滾動軸承要防止添加過量的潤滑油脂，過多的油脂會導致軸承散熱性能變差，最終可能導致軸承故障，而部分滑動軸承有旋轉方向的安裝要求，安裝前應予以確認，務必使其旋向與轉子的轉動方向保持一致，安裝錯誤的方向將導致軸承的無法建立穩定的油膜，潤滑狀態惡化，軸承運轉壽命縮短。

4.2 加強易損件的維護

多級泵的易損件有密封圈、油杯、各處的墊片等，千萬不能只關注重要備件的檢修與更換，而忽略了易損件的檢查與更換。某企業的一臺多級泵在檢修后，沒有認真檢查油杯接口的密封墊片是否完好就直接投入運行，結果該泵的潤滑油通過老化的油杯墊片逐漸泄露，最終導致潤滑油漏光而引發軸承咬合。

5 結語

隨著生產技術的不斷進步，單臺泵的各項指標逐步攀升，能力越來越大，裝配精度越來越高，對操作人員及檢修人員的要求也越來越嚴。所以操作、檢修人員及相應的設備技術管理人員不能再以老舊的傳統觀念來對當今的新型泵設備進行管理，應建立完整的管理制度，量化每一項檢修及維護工作，重視細節管理工作，提升檢修維護質量，保障多級泵的運行長周期，為企業生產穩定奠定堅實的基礎。

[1]劉福玉,劉福磊,孫廣軍,張鳳霞.探討多級離心泵常見故障檢測與維修[J].才智,2012(20):36.