單級離心泵故障分析及解決措施

劉璐

摘要：以單級離心泵為研究對象，對單級泵的發(fā)展歷史、原理和特點(diǎn)做簡要介紹。盡管離心泵的發(fā)展歷史久遠(yuǎn)，但是在化工行業(yè)使用的過程中，受到物料或者介質(zhì)的磨損、腐蝕，以及長期使用過程中疲勞、超溫、超負(fù)載等因素的作用下，離心泵會產(chǎn)生多種故障。本文先對單級離心泵葉輪、泵軸、軸套等零部件的常見問題進(jìn)行分析，并提出解決措施。之后對于工作狀態(tài)中出現(xiàn)震動、泄漏、消耗功率增大等問題，分別進(jìn)行分析，并提出切實(shí)可行的措施，保證單機(jī)離心泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：單級離心泵；故障分析；解決措施

0引言

運(yùn)用離心力的原理進(jìn)行輸水，這一構(gòu)思最早出現(xiàn)在Leonardo?da?Vinci所做的草圖中。第一個離心泵的出現(xiàn)是在1689年，法國物理學(xué)家帕潘發(fā)明了四葉輪的蝸殼離心泵。但是更接近現(xiàn)代離心泵形態(tài)的，則是在1818年在美國出現(xiàn)的具有徑向直葉片、半開式雙吸葉輪的馬薩諸塞泵。但是離心泵的迅速發(fā)展是在1851-1875年，發(fā)明帶有導(dǎo)葉的多級離心泵，19世紀(jì)末，發(fā)明了高速電動機(jī)，以及二十世紀(jì)初，人們解決了轉(zhuǎn)子潤滑和密封性等問題。

1單級離心泵的原理及特點(diǎn)。

單級離心泵是指有一個葉輪的離心泵，廣泛應(yīng)用于大中流量及低壓情況下液體的輸送。離心泵在啟動前，應(yīng)先進(jìn)行灌泵，使被輸送的液體充滿吸入管路及泵殼。啟動后，在離心力的作用下，液體從葉輪內(nèi)沿著葉片間的流道向外運(yùn)動，從葉輪的端部被甩出，進(jìn)入螺旋形的泵殼內(nèi)，通過液體的壓力差的作用，液體便沿著吸入管路連續(xù)不斷的進(jìn)入葉輪，以補(bǔ)充被排出的液體。葉輪不停地旋轉(zhuǎn)，液體就連續(xù)不斷地吸入和排出。

2單級離心泵常用零部件的維修

2.1葉輪的修理

葉輪的修理主要包括兩個方面：一個是葉輪的磨損與腐蝕；另外一個是葉輪徑向跳動量的矯正。對于葉輪的磨損，應(yīng)根據(jù)不同的情況，運(yùn)用“堆焊法”進(jìn)行修理，需要根據(jù)葉輪的材質(zhì)的不同，采用不同的堆焊法，再將其在車床上車回至原有尺寸。其中如果葉輪的材質(zhì)是玻璃鋼或者塑料，則一般不進(jìn)行修復(fù)，而是直接更換新葉輪。對于葉輪的腐蝕，一般若是受到酸堿鹽的腐蝕，易出現(xiàn)厚度減薄、氣孔、夾渣，加上葉輪受到的磨損，這種情況下，一般不再進(jìn)行修理，而是直接進(jìn)行更換。若是必須修理，則使用“補(bǔ)焊法”。

2.2泵軸的修理

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)的撞擊、震動或是扭矩突然加大的情況，會使泵軸彎曲和斷裂。這些情況的出現(xiàn)，不僅影響單級離心泵的使用，也會影響到離心泵的使用壽命。若是泵軸的彎曲方向和程度在可允許的矯正范圍之內(nèi)，則可以使用以下兩種方法進(jìn)行矯正：冷矯正和熱矯正。對于部分磨損較嚴(yán)重的部位，可使用堆焊法進(jìn)行修理，之后在車床上修整至原尺寸，而對于磨損較嚴(yán)重的部位，需要使用補(bǔ)充零件法進(jìn)行修理，也就是將軸的磨損部位車去，另外做出一件軸套配合上去（一般使用過盈配合），若是過盈量太大，可使用熱裝法或是用手錘打入（但必須在套筒上加軟金屬襯墊）。

2.3軸套

軸套外圓與填料函中的填料直接接觸，內(nèi)圓與軸頸通過定位銷形成間隙配合。長期運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，軸套外圓上易形成環(huán)狀磨痕，之后使用時易外泄增加和出口的壓力增加。此時可根據(jù)軸套磨損嚴(yán)重程度進(jìn)行判定，若只是出現(xiàn)些許淺痕，則可以使用“堆焊法”進(jìn)行修復(fù)，若是磨損嚴(yán)重，則需要對軸套進(jìn)行更新。

3單級離心泵常見故障的修理

經(jīng)過一定時間的運(yùn)轉(zhuǎn)，單級離心泵會受到磨損，腐蝕導(dǎo)致連接件的間隙增大，出現(xiàn)震動、泄漏、消耗功率增大等問題。下面，將對常見的故障進(jìn)行分析，并提出切實(shí)可行的措施。

3.1無液體排出

（1）葉輪或者進(jìn)口閥被異物堵塞：處理方法是清除葉輪和進(jìn)口閥中的異物；（2）吸液高度過大：采用降低吸液高度的方法；（3）吸入管路漏入空氣或者泵沒有灌滿液體：維修時需要擰緊松動的螺栓或者更換密封墊，或者是停止灌入液體。出現(xiàn)為“氣縛”現(xiàn)象。為消除“氣縛”現(xiàn)象，通常在泵啟動前要灌泵，并在底閥的作用下使吸入管道和泵殼內(nèi)充滿液體；對于大流量的泵，為減少阻力損失，常不裝底閥，不灌泵，而采用真空泵抽吸氣體，然后啟動；如離心泵安裝位置低于貯液槽液面，管路出口與大氣相通，則可打開泵的人、出口閥，使其自動灌滿液體；（4）被輸送液體溫度較高：將液體的溫度降低或者降低安裝高度。離心泵的原理就是運(yùn)用吸液罐與葉輪中心液體的壓差來進(jìn)行液體傳輸?shù)模羰莾蛇厜毫ο嗤蜁霈F(xiàn)液體不能流動的現(xiàn)象；（5）出口閥和進(jìn)口閥因?yàn)閾p壞打不開：對損壞的閥門進(jìn)行修理或者更換。

3.2流量不足

流量不足與沒有液體排出這兩種情況的影響因素既有相似，又有不同。相似的是，葉輪或者進(jìn)口閥被異物堵塞、吸入管路漏入空氣也會造成流量不足，這種情況的處理方法在之前提到，不再進(jìn)行贅述。不同的是：

（1）葉輪反轉(zhuǎn)：改變?nèi)~輪旋轉(zhuǎn)方向，若是電動機(jī)在啟動之后難以觀察，可以使用紙條插入電動機(jī)風(fēng)扇的防護(hù)罩，看紙條被打動的方向，再將電極調(diào)整至正確方向；（2）葉輪腐蝕磨損嚴(yán)重：根據(jù)之前提到的單級離心泵常用零件的故障處理，對葉輪進(jìn)行修理或者更換；（3）入口密封環(huán)磨損較大：更換新的密封環(huán)；

3.3運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常

出現(xiàn)聲音異常，首先確定聲音異常出現(xiàn)來源，是否有異物進(jìn)入、是否有零部件脫落、是否有連接松動現(xiàn)象，然后逐一進(jìn)行排除確認(rèn)。特別是當(dāng)水泵發(fā)生氣蝕時，會導(dǎo)致水泵性能惡化直至斷流，或使葉片等過流部件產(chǎn)生蜂窩麻面并且伴有很強(qiáng)的噪音和振動。處理方法：離心泵產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象時，一般可適當(dāng)打開或者關(guān)閉出水口，進(jìn)行閥門檢修，使水泵流量保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，即可有效地消除氣蝕現(xiàn)象。

對于良好的日常維護(hù)，才是解決單級離心泵故障的“良藥”。所以在日常維護(hù)中，我們需要注意：一是保證泵的良好潤滑，并且對泵的入口定期清理，防止異物進(jìn)入；二是流量調(diào)節(jié)的過程一定要平緩，減少大幅度的調(diào)整；三是嚴(yán)格的按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，杜絕違章操作和野蠻操作；四是做好日常監(jiān)測，將問題的出現(xiàn)扼殺在萌芽階段。故障的解決，也就是一個防微杜漸的過程。

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