淺析離心泵常見故障及判斷處理

曹金龍（內蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責任公司,內蒙古 赤峰 025350）

鑒于離心泵的工作性質，一般都處于連續性生產較強的裝置體系中，同時作為一種物料傳送轉動設備，需要應對高溫、粉塵、潮濕等多種復雜的環境。離心泵一旦出現故障，就會導致聯動設備被迫停止運轉，影響整個廠區的正常共生產。因此，保障離心泵的有效性，實際上是保證了物料傳送的有效性。

目前，常見的離心泵故障有造型不合理、安裝啟動故障、運行中突發故障、設備出廠故障等，除此之外，引發離心泵故障的主要原因來源于振動，除了轉子不對中、不平衡等故障之外，還有轉子偏心、軸彎曲、零部件松動等。從現實角度出發，作者重點分析擊中常見的故障，并以此給出解決的方法。

1 離心泵常見故障綜述

1.1 轉子故障

轉子是離心泵的最主要部件，也是最容易出現故障的部分。常見的轉子故障有：轉子不平衡、轉子偏心、轉子彎曲、轉子與定子摩擦、轉子不對中等。

第一，是轉子不平衡的問題，離心泵設備中，通常是一個轉子有一根轉動軸，外加多個輪盤組成。由于每一個輪盤都有存在質量偏心的可能，按照這種方式推論，兩個以上的輪盤，就可能在離心泵運行時就可能將多質點的質量偏心轉化為一個，或這多個矢量，由此形成轉子不平衡的問題。轉子不平衡對離心泵的正常工作影響是：工作效率低、震動大、噪音大。

第二，是轉子偏心問題。轉子之所以會發生偏心是因為定子與轉子之間沒有形成同心圓，轉動過程中產生一階頻率震動，同時由于流體不平衡，形成葉輪與葉片之間的震動。

第三，是轉子彎曲的故障問題。一般來說，轉子發生彎曲故障是由于長期停用，轉子的物理特性發生了變化。相對的，轉子彎曲也分成兩種情況，一種是暫時性彎曲，一種是永久性散去。暫時性彎曲是可以恢復的，原因或許是因為離心泵所受到的負荷太大，暖機不充分，轉速過快等；而永久性彎曲是不可以恢復的，原因可能是設計曲線，或者在長期停放中受冷受熱較為迅速。

第四，轉子不對中發生的故障。聯軸器、傳遞運動和轉矩之間由于安裝誤差，或者工作狀態忽冷忽熱，或由于承載后的變形及及其基礎不均勻沉淀，導致離心泵轉子之間的軸線產生偏差。轉子不對中的情況下持續運轉，會造成離心泵壽命縮短，報廢幾率增大。

第五，轉子與定子之間的摩擦事故障。轉子在轉動過沉重一旦與定子產生摩擦，就會導致系統共振，振幅突然增大，噪音明顯增加。摩擦對轉子的損害是致命的。

1.2 滾動軸承、轉軸橫向裂紋故障

轉動軸承快速運轉的過沉重極容易引起損壞，外界的原因主要是配置失當、異物侵入、腐蝕、潤滑油不足等多種原因。滾動軸承出現故障的典型表現，是頻繁的出現剝落并發生磨損，在經過維護之后持續出現故障。滾動軸承的損害是不可逆轉的，發現問題必須及時更換。

離心泵在長時間運轉中，不斷產生的離心力作用會導致較強的短頻波震動，對整個設備的穩定性是很大的考驗。一般說來，轉軸出現裂紋的幾率很低，但在惡劣復雜的工作狀態下，各種因素造成的壓力擊中、外力侵害等也不可忽視。同時，裂紋對振動的反映并不明顯，甚至會直接發生斷軸事故，發生安全事故。

2 故障診斷的方法

離心泵的使用范圍廣泛，在不同的行業和環境中，容易發生故障的部位、原因也不同，為了覆蓋更大的故障診斷分析范圍，作者認為可以通過采集信號、預處理的方法，這種方法更加可靠，同時經過信號轉化的數據便于處理，也可以形成圖形用于故障分析。

常用的振動信號故障排除分析方法有：頻譜分析法、振動超標分析法、波形分析法、軸心分析法等。以下以頻譜分析法為例，對這種常用的方法進行介紹：

頻譜分析是將時域信號轉換成為頻域信號加以分析的方法。離心泵在運行的過程中，無論是振動信號，或者是噪音信號，都可以通過頻域內進行處理，并獲取識別故障特征信息的所必要的圖像。例如，大多數機械震動是單一的正弦波，而不正常的情況下，則表現為各種信號的混亂波形。

首先要對頻譜的原理有初步的了解。

第一，按照高頻段、中頻段和低頻段的區分方法加以分析，初步了解故障發生的部位。

第二，按照基頻和超諧波、次諧波進行分析，這樣可以確定轉子究竟在什么位置出現了故障，故障的特征是什么。

第三，按照頻率成分的來源加以分析。由于頻譜圖的成分包含很多，除了故障成分疊加在頻譜圖上，還包括各種噪音和雜聲。

第四，按照頻率特征分析。振動特性頻率是震動零件運轉中的成分，只要對其有足夠的了解，就可以掌握不同部件的震動特征，進而得出故障特征。

3 結語

離心泵設備應用的范圍越廣，可能出現的故障原因就越多，但通過調查數據顯示，絕大多數故障都與操作技術水平、設備安裝水平、定期保養維護、操作人員的素質及重視程度有關。由此可見，通過足夠的重視，定期進行設備保養維護，是可以降低離心泵出現故障的頻率的，同時也說明，人為干預預防的重要性。

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