船用電動消防泵典型故障分析及預防措施

王利偉，向智瑋，甕 雷

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船用電動消防泵典型故障分析及預防措施

王利偉1，向智瑋2，甕 雷1

（1. 91404部隊，河北秦皇島 066001；2. 91910部隊，遼寧大連 116000）

闡述電動消防泵的功能、特點及其在水消防系統的重要作用，針對某型電動消防泵在調試和試驗中出現的典型故障現象，對其原因和排除方法進行了剖析，提出船用電動消防泵日常使用中的預防措施。

電動 消防泵 故障 措施

0 引言

艦船艙室空間狹小，易燃物布置相對較集中，若發生火災則蔓延迅速，金屬結構船體溫度極易升高，消防系統所處地位極為重要[1]。

水消防系統的是為了預防、限制和撲滅船上由于各種原因所產生的火災，保證艦船的安全，同時還為錨鏈沖洗系統和錨鏈孔以及部分設備冷卻系統提供水源。電動消防泵為水消防系統中核心設備。為了消除艦船火災的安全隱患，需加強艦船水消防系統的主要部件電動消防泵管理，使之處于良好狀態。

1 船用消防泵的特點

消防泵主要特點為特性曲線平坦，操作范圍寬；緊急情況的適應性好；機組的可靠性高。其具體為結構簡單、緊湊、質量輕、造價低、能與高速原動機直接聯接、排量比容積式泵大，以及供液均勻等優點，在艦船上應用廣泛，特別是要求較大排量的情況下，艦船消防泵的發展趨勢為大容量、高轉速、高效率，操作、顯示、檢測和報警自動化等[2]。其結構原理圖如圖1所示。

圖1 消防泵結構原理圖

2 船用消防泵種類、結構、材料及用途分析

消防泵是通過底部附件的通海閥箱、通海閥和濾器來吸入舷外的海水。為了減少消防泵的振動，消防泵采用彈性安裝，并在其進出、口均安裝有撓性接管。消防泵應用廣泛，其分類方式見表1，其結構、材料及用途見表2。

表1 消防泵分類表

表2 結構、材料及用途表

3 典型故障分析

某型船用電動消防泵在調試、試驗及使用中會出現某些典型故障[3-5]，針對其現象、原因進行排查：

3.1 軸溫過高自動停機的故障分析

1）故障現象。電動消防泵連續運轉較短時間，軸溫明顯升高（大于80℃），導致機旁控制箱、損管站區域監控箱、水滅火監控臺報綜合故障，電動消防泵自動停機。

2）原因分析。根據故障現象，查閱相關專業知識并詢問資料庫，可能原因有管路壓力較低，泵組負荷較大；軸承安裝未達到標準；機械密封不嚴密，潤滑脂加入過多，潤滑脂被甩出。

3）排除方法。檢查消防泵運行壓力參數符合要求；拆檢泵體，檢查軸承情況，軸承無問題；檢查機械密封，發現機械密封不嚴密，修復機械密封后，加入適量潤滑脂，重新運轉泵組，情況恢復正常。

3.2 消防泵無法啟動的故障分析

1）故障現象。在集控室發出指令啟動消防泵組，邏輯啟動過程中出口電動蝶閥，開啟顯示燈未點亮，閥門動作，綜合故障。現場點動過程中，泵軸磨損嚴重，振動大，伴有異味。

2）原因分析。根據故障現象，查找相關資料和相關系統的近期工作情況，其可能有出口電動蝶閥故障；邏輯啟動器損壞需更換；泵的吸入口（海底門）為打開；濾器堵塞；泵體內進入空氣。

3）排除方法。檢查出口電動蝶閥，把電動蝶閥打到手動，開啟電動蝶閥，機旁控制箱指示燈亮起，蝶閥正常；檢查邏輯啟動器為發現故障；通過檢查海底門，海底門處于打開狀態；把濾器上排氣閥打開，放出海水，濾器未堵塞；通過泵出口管系消火栓放出泵組內空氣，故障原因依然存在，通過泵出口管系壓力表釋放泵體內空氣約1分鐘，消防泵恢復正常。

3.3 消防泵電動機不工作的故障分析

1）故障現象。消防泵電動機無法啟動。

2）原因分析。根據故障現象，查找相關資料和相關系統的近期工作情況，分析可能的原因有保險絲燒斷；開關斷開；線纜未接或脫落；消防泵泵體故障。

3）排除方法。打開控制箱，檢查保險絲，保險絲未燒毀；閉合消防泵電動機電源開關，重新啟動消防泵，電動機仍無法啟動；檢查電控箱內部電路，發現有線纜接頭脫落，重新安裝后消防泵電動機能夠正常使用。故障原因為線纜接頭脫落。

3.4 軸承環碎裂的故障分析

1）故障現象。啟動過程中振動過大，電機軸溫高溫報警停機，經檢查拆解消防泵電機和泵體分離后，發現下軸軸承下半部軸承環碎裂鋼珠滾落。

2）原因分析。根據故障現象，查找相關資料和相關系統的近期工作情況，分析可能的原因有：其可能原因有振動較大，電機溫度過高；運轉時間過長，操作人員檢查、監測、登記不到位；下軸承環與加長軸軸安裝不在同一水平線，角度偏差導致碎裂；未安裝密封性軸承，導致軸承環油封耗干，導致軸承干磨，缺少冷卻功能。

3）排除方法。立即停止本消防泵，轉為其他消防泵運行；運行過程中使用熱成像儀，振動檢測儀對運行的電機進行檢測，發現電機振動值超過規定值，判定軸承碎裂；檢查泵加長軸并進行盤車，發現泵加長軸盤車困難，判定軸承碎裂。斷電后,拆解消防泵，分離電機和泵體，露出加長軸和下軸承，經檢查發現軸承環碎裂，鋼珠滾落。采用拉馬拉出下軸承環，更換加長軸下軸承及密封性軸承環，消防泵恢復正常。

4 預防措施

測試及檢試時，需從水滅火系統及其設備檢查其工作穩定性，并驗證性能指標是否符合設計要求。日常使用及維護保養時同樣要做好相應預防措施。

4.1 系統級預防措施思考

檢查測試水滅火系統總管壓力在規定數值范圍時，同時并檢查通道消火栓出口處靜態壓力值是否滿足要求，如發生異常立即排查。

4.2 單機預防措施思考

利用每日機械檢試時機啟動各臺電動消防泵，通過調定每臺電動消防泵出口截止止回閥，使每臺電動消防泵處于額定工況，并采用機旁控制箱就地手動起動方式，使泵連續運轉2h，通過測試電動消防泵在運轉情況下電流、電壓、排出壓力、吸入真空度等各項基本參數的數值是否滿足實際運轉要求。

檢試時應檢查泵組、管系和儀表應無異常振動、響聲、發熱和泄漏等現象。

4.3 使用中預防措施思考

泵在啟動前要灌滿消防水，以排靜泵殼留存的空氣；泵在啟動前應檢查出口閥門是否處于全關閉狀態，以防止啟動電流過大而燒壞電動機。

4.4 維修性預防措施思考

按照電動機要求的技術參數進行檢修；定期檢查、清洗濾網，定期清洗吸入管路；定期檢查緊固件，防止松動；定期檢查密封性，發現密封填料不嚴應及時更換。

5 結束語

操作人員不僅需要熟練掌握電動消防泵的結構和原理，還必須定期通電檢查，注意航插的保護、及時清理濾器內的海洋生物及異物，能根據故障現象，采用最直觀方法判斷簡單常見的故障。電動消防泵在艦船上需時刻保持良好的狀態，隨時可用于消防安全，才能有效降低艦船因火災造成的各類損失，保證艦船航行安全，因此操作人員需要在平時加強對裝備與內部結構的對照學習，將理論與實踐相結合，逐步積累經驗，不斷提高分析故障、解決故障的能力。

[1] 苗蘭森, 邱金水, 陳生春. 艦船滅火系統現狀與發展團[J]. 海洋技術, 2003, 22(3): 102-105.

[2] 中國船級社. CCS《鋼質海船入級與建造規范》及相關修正案[S]. 2006.

[3] 韓捷, 張瑞林. 旋轉機械故障機理及診斷技術[M]. 北京: 機械工業出版社, 1997.

[4] 周廣連. 影響消防泵組有效運行的原因及對策[A].自主創新與持續增長第十一集中國科協年會論文集[C]. 北京: 中國科學技術學會, 2009.

[5] 黃義剛, 朱榮生. 泵振動原因及其消除措施[J]. 排灌機械, 2007, 25(6): 56-59.

The Typical Failure Analysis and Preventive Measures for Marine Electric Fire Pump

Wang Liwei1, Xiang Zhiwei2, Weng Lei1

(No.91404 Unit of PLA, Qinhuangdao 066001, Hebei, China; No.91910 Unit of PLA, Dalian 116000, Liaoning, China)

The function and characteristics of electric firefighting pump and its important role in water fire protection system are expounded. Aiming at the typical faults in commissioning and testing of a certain electric firefighting pump, the causes and eliminating methods are analyzed. The daily attentions for marine electric firefighting pump is proposed.

TM623

A

1003-4862（2019）07-0040-03

2019-01-03

王利偉（1981-），男，工程師。研究方向：機電一體化。E-mail: wangliwei0209@163.com