淺談多級離心泵的檢修與維護

孫緒軍 李裕茂 馬英杰

摘 要：本文以多級離心泵為研究對象，結(jié)合多級離心泵的結(jié)構(gòu)特點，從多級離心泵常見故障分析以及多級離心泵維修措施分析這兩個方面入手，針對多級離心泵常見故障檢修與維護這一中心問題展開了較為詳細(xì)的分析與闡述，并據(jù)此論證了做好離心泵故障檢修與維護工作在進一步提高多級離心泵工作質(zhì)量與工作效率的過程中所起到的至關(guān)重要的作用與意義。

關(guān)鍵詞：離心泵;維護;檢修

0 引言

離心泵是生產(chǎn)中普遍使用的液體輸送設(shè)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(chǎn)。本文結(jié)合了行業(yè)內(nèi)部的多級離心泵管理經(jīng)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(lián)起來，通過每一個葉輪對工藝介質(zhì)逐級加壓，使末級葉輪出口的介質(zhì)獲得遠(yuǎn)高于入口介質(zhì)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(dǎo)意義。

2 多級離心泵的結(jié)構(gòu)特點

通常的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)以便于檢修，且有利于葉輪對稱布置，作用在轉(zhuǎn)子上的軸向力。但這種結(jié)構(gòu)的工藝性較差：級數(shù)越多，泵體和系蓋的形狀越復(fù);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(fù)雜。例如級數(shù)較多、揚程相當(dāng)高時，各部位的密封難度就會加大。基于這些因素，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛性受到一定的限制。分段式多級泵的結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)緊湊，有利于提高標(biāo)準(zhǔn)化、通用化程度。這種結(jié)構(gòu)乏的揚程取決于泵的級數(shù)，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(huán)

水泵葉輪的葉片大多因為氣蝕或吸入固體物、金屬雜質(zhì)等使之受損。如若某泵的葉輪頻繁發(fā)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(fù)的更換新葉輪。而口環(huán)（又稱密封環(huán)）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(dāng)造成，葉輪背帽松動也能造成口環(huán)的磨損。若口環(huán)磨損嚴(yán)重，則應(yīng)該及時更換，磨損嚴(yán)重的口環(huán)輕則造成泵效率下降，出力不足，個別極端情況會導(dǎo)致口環(huán)抱死或軸向力分布不平衡而導(dǎo)致更大的故障;若口環(huán)磨損較輕，則可進行修復(fù)。

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(zhuǎn)。剛度、平直度等指標(biāo)不合格的泵軸會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子動不平衡，使泵體振動加大，極端情況會導(dǎo)致動靜部分相互摩擦而損壞，甚至引發(fā)更大的連鎖反應(yīng)。常規(guī)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(yīng)視泵葉輪直徑及轉(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)裂紋或其他缺陷要及時修復(fù)或更換。

3.3 平衡裝置

多級泵工作時軸向力遠(yuǎn)大于普通單級泵，因此需要設(shè)置平衡管或平衡盤等裝置來消除過大的軸向力。平衡管應(yīng)嚴(yán)格確保暢通無阻塞，平衡盤應(yīng)定期測量厚度并計算磨損量，并根據(jù)磨損量來及時在軸系的適當(dāng)位置增減墊片來保證轉(zhuǎn)子軸向跳動在合適范圍內(nèi)，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(zhuǎn)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(tài)。

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(zhuǎn)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(chǎn)中，有兩個因素最容易導(dǎo)致機械密封的損壞，一是轉(zhuǎn)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(yīng)不正常或溫度不合適。

3.5 聯(lián)軸器間隙

在多級離心泵運轉(zhuǎn)過程中，平衡盤的逐漸磨損后，轉(zhuǎn)子會不斷向吸入口側(cè)移動，因此檢修時應(yīng)對聯(lián)軸器的間隙進行準(zhǔn)確的測量和調(diào)整，同時要考慮到泵軸受熱膨脹的影響，保證轉(zhuǎn)子再規(guī)定的范圍內(nèi)自由竄動。聯(lián)軸器間隙過小將導(dǎo)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(shè)備制造商所要求的潤滑油品。其次，要防止?jié)櫥捅凰廴荆醒芯勘砻鳎诩儍舻牡V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(fā)現(xiàn)軸承部件銹蝕或潤滑油發(fā)生乳化，應(yīng)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(dǎo)致軸承散熱性能變差，最終可能導(dǎo)致軸承故障，而部分滑動軸承有旋轉(zhuǎn)方向的安裝要求，安裝前應(yīng)予以確認(rèn)，務(wù)必使其旋向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動方向保持一致，安裝錯誤的方向?qū)?dǎo)致軸承的無法建立穩(wěn)定的油膜，潤滑狀態(tài)惡化，軸承運轉(zhuǎn)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(guān)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(yè)的一臺多級泵在檢修后，沒有認(rèn)真檢查油杯接口的密封墊片是否完好就直接投入運行，結(jié)果該泵的潤滑油通過老化的油杯墊片逐漸泄露，最終導(dǎo)致潤滑油漏光而引發(fā)軸承咬合。

5 結(jié)語

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步，單臺泵的各項指標(biāo)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(yán)。所以操作、檢修人員及相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)管理人員不能再以老舊的傳統(tǒng)觀念來對當(dāng)今的新型泵設(shè)備進行管理，應(yīng)建立完整的管理制度，量化每一項檢修及維護工作，重視細(xì)節(jié)管理工作，提升檢修維護質(zhì)量，保障多級泵的運行長周期，為企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[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.