王珺
摘 要:泵體類機械檢修中常見的故障主要有軸承溫度過高、振動、葉輪鍵失效、滾珠及軸承體等方面,定期對此類泵體進行檢修是維護其正常運轉的關鍵。本文對其故障檢修中常見問題進行探討,提出了一些可行的維護策略。
關鍵詞:泵體;機械檢修;常見問題;維護
泵類機械是一種能量轉換型機械,利用其動力機能運轉實現機械能的轉換。不管是泵站水泵還是雙吸式離心泵,都能利用泵體運轉機械能來增強抽送流體的能力。但是在其運行中,若質量檢修及維護不到位,泵體運轉時間過長,頻繁開停機或流體中沙類物質含量超標,泵體自身存在缺陷及服役期過長等都會造成泵體故障,進而導致事故的發生。在泵類機械檢修中創建的故障是零部件失效及振動等。本文通過分析常見故障來探討其維護策略。
1 主要故障分析
1.1 振動故障分析
振動故障主要是電機同水泵不同心、葉輪裝配偏差、葉輪偏心及軸承等方面引起的振動[1]。電機同水泵不同心導致的振動多是因軸度同聯軸器偏差過大所致,在日常檢修時如果泵轉子不到位就會使其高度不一,存在上下偏差。此外,在改造更新設備時也能造成聯軸器呈現左右的偏差。葉輪偏差導致的振動是因轉配中存在偏差所致裝配葉輪時常以葉輪鍵兩端長度來判斷是否合格,也有以葉輪是否在泵體流道正中判斷是否合格,事實上這兩種方法都會使葉輪裝配偏差加大,進而導致振動。葉輪偏心導致的振動也非常嚴重,常會引起泵體電動機軸承體和轉子零件損壞,使軸承溫度過高,甚至損壞整個軸承,致使機組運轉無法正常進行。
同時,軸承導致的振動也是故障因素之一。泵體長期運行中,滑動軸承瓦面嚴重磨損,是軸瓦間隙超大,進而導致振動。同時,滾動軸裝配不合標準也會導致振動。若軸肩、軸頸不合格,出現彎曲或安裝傾斜、與軸心無法重合等,當軸承轉動時會導致固定螺母松動,進而產生振動。如果軸承本身質量存在缺陷,軸承長時間發熱,潤滑差及軸承體進水等都會磨損、剝落或銹蝕軸承,或使其滾珠及軸承架破裂[2]。上述原因導致的振動均可用振動儀進行檢測,以判斷軸承損壞情況。
此外,泵腔內進入空氣或雜物也會導致振動。如果運行時流體位過低,一些生活垃圾等會進入泵腔,致使轉子失衡,進而導致振動,或使機組無法正常運轉。此類振動損壞程度需要用振動儀來檢測。當空氣進入泵腔內,泵腔中會局部呈現氣泡、渦流,且因其不斷碰撞泵體而發出聲音,進而產生振動。
1.2 葉輪鍵故障原因
泵體運行時,如果軸套螺母發生松動則會導致軸套移向外部,使軸套同葉輪間呈現間隙,軸套同泵軸也會出現速度差,進而造成葉輪鍵運轉失效。這種故障能夠使軸套嚴重漏水,是葉輪同軸套間嚴重磨損,葉輪鍵與軸套間的軸頸出現嚴重磨損,進而使得葉輪鍵嚴重損壞。然而,造成軸套螺母松動則主要是日常維護不夠所致,如果螺母出現變形、螺紋無效,都能造成軸套螺母發生松動。
1.3 軸承發生故障的原因
軸承故障主要是滑動軸承故障、滾動軸承失效和長時間發熱,以及軸承滾珠及其保持架碎裂。造成溫度升高和失效的原因主要是軸承瓦面嚴重磨損、間隙太小、油位太低或抬高以及油變質等原因所致。軸承溫度過熱主要是軸承安裝傾斜、潤滑油上得太多,通常潤滑油不能太少或大于其溶容積的2/3,或軸承體竄軸、失效。如果軸承自身存在質量缺陷,或服役期過長等都會造成其失效。但是裝配錯誤或意外受力都會造成軸承滾珠及其保持架碎裂。
2 泵體檢修常見問題的維護策略
2.1 振動故障問題的日常維護
對于泵體同電機不同心導致的振動問題,必須強化日常檢測工藝,定期清理泵蓋同泵體結合面,把泵體口環定位槽內及口環外結合面處雜物清洗干凈。裝置轉子后檢查其同軸度是否符合標準。操作焊接時要將泵體同管道法蘭盤螺栓松開,完成焊接時增加法蘭處的墊子,防止焊接時產生偏差。配置葉輪轉子后測量口環間隙,內、外間隙之差小于2mm時為合格,超過2mm應再次調整,直至其差值小于2mm為止。如果葉輪出現偏心,應更換葉輪或消除葉輪自身的不平衡量。對于軸承導致的振動故障,應定期檢修,檢修時要運用壓鉛法調整軸承軸瓦間隙,使其保持為軸徑的1.5‰至2‰零間,并給瓦蓋家裝彈簧墊,上瓦蓋螺栓應亞平彈簧墊。如果滾動軸承發生振動故障,在對其進行日常維護時應確保軸承質量合格和可靠,潤滑油加裝應按標準,不能過低或過高,以不超過其2/3容積為準。軸承裝配時應防水且以機油來加熱方能安裝。
泵腔方面的維護需要定期清理泵腔內雜物,清理時應倒轉機組10s,停轉泵體后再重開機組。對于泵腔內空氣的進入應時刻觀察泵體,傾聽泵腔內是否有雜音,若發現聲音應填料,并及時修復對嚴重汽蝕部位。停機后應倒轉轉子,以便排出泵腔內空氣,如果機組停機24h,再啟動時必須先行排汽。
2.2 葉輪鍵方面的維護
維護葉輪鍵必須對其進行定期檢修,且由專業技術人員操作,選用高質量的軸套螺母,并擰緊此螺母。添加填料時必須對軸套螺母進行認真檢查。檢修泵體時,應葉輪鍵槽內雜物進行認真清理。當然,最重要的還是確保葉輪鍵選擇合適,配置合格。
2.3 軸承維護
對軸承瓦面進行定期和定點檢查,及時更換嚴重磨損瓦面,并將軸瓦間隙保持在標準范圍內,增加瓦蓋螺栓彈簧墊,同時定期觀察填料是否漏水,以防止油池進水[3]。最關鍵地是配置測量軸瓦溫度系統,并確保其可靠性。如果軸瓦測量系統顯示溫度過高,應重新安全或更換軸承體,消除軸向力和控制潤滑油在標準量內。
總之,泵體運行如何,直接關系到項目運轉效率。泵體運行的可靠性和效率盡管得到不斷提高,但其設計安裝和維護是一個系統工程,其工藝也較為復雜,應嚴格把關各個環節,保障泵體及其零部件質量的可靠性和安裝的標準性,并定期進行檢修,及時發現和處理故障問題。對于不同的故障應認真查找故障原因,有針對性地采取處理對策,并強化其日常維護,以從根本上預防或消除故障原因。
參考文獻
[1]王超.泵機械密封運行過程的維護與檢修[J].科技傳播,2016,(6):204,206.
[2]李文超.對于潛油電泵常見故障的維修及處理方法[J].科技與企業,2015,(14):247.
[3]唐正璽.泵機械密封運行過程的維護與檢修安裝[J].化工管理,2015,(20):7,9.
(作者單位:沈陽市熱力工程設計研究院)