多級離心泵維修常見故障分析及處理方法

管鵬智

（中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司，遼寧 遼陽 111003）

1 多級離心泵的結構構造

多級離心泵的結構主要包括兩種類型，一種屬于節段連接，另外一種屬于多級串聯結構。節段連接模式主要特征是采用了每一級螺桿連接的方式，內部有擴壓器的殼體進行葉輪重組，各個級別通過串聯的方式相互固定，其優勢十分突出，包括耐壓性能耗、不容易發生泄漏等等。但是，由于維修過程中可能需要進行管道的拆卸，所以工作量會相對比較多一些。節段多級泵在結構上主要以圓環狀結構為主，其內部的葉輪會配置壓出結構，整體來說采用蝸殼來進行制造，成本較低且能夠適應工業生產的特殊需求，再加上壓能的轉化率較高，所以工業生產中應用較為普遍。在多級離心泵的設計過程中，首級葉輪的設計十分關鍵，需要選擇雙吸式渦輪來進行設計，能夠同時滿足溫度穩定性高、流量大的特征要求，同時可以很好的控制內部的汽蝕環境，確保壓力的穩定性。針對一些壓力普遍較高的泵體結構，采取單層的模式可能會出現安全質量隱患，所以許多生產廠商都更換了雙層泵體結構，該結構條件下能夠承受更多的壓力而不發生開裂問題，同時內部的安裝穩定性更強，可以采取節段式的轉子來配合安裝，如下圖1 為多級離心泵構造圖。

圖1 多級離心泵構造圖

2 多級離心泵常見故障發生部位及原因探究

多級離心泵在使用過程中需要面對復雜的工況環境，所以很容易出現各種故障，現就多級離心泵使用過程中常見故障的發生部位與故障發生原因介紹如下：

（1）葉輪、口環。葉輪口環是多級離心泵使用過程中常出現故障的區域，這個區域會長期接觸氣蝕環境的不良影響，遭遇到各種堅硬、銳利物體的影響，所以需要特別關注這個部分的故障問題。一般來說，口環故障主要是磨損較大或者是安裝過程中穿量不合理所導致的，如果口環沒有及時進行檢查出現磨損加劇的問題，可能需要及時對其進行更換，否則可能會影響到正常使用。

（2）平衡裝置。多級離心泵使用過程中平衡設備也是容易磨損的區域，一旦表面的粗糙度增加，需要優先解決墊片的問題，通過添加3mm 的墊片可以很好的解決使用周期與時長的問題。在進行墊片的選擇時，盡可能選擇一些軟硬適中的材料，并且對其進行厚度調整，如果已經磨損過度無法使用墊片，則需要提前做好準備，對其進行更換。

（3）密封部位。多級離心泵使用過程中對于密封性具有較高的要求，垂直于旋轉軸線的端面一般采取機械密封的方式，長期使用過程中會受到外部彈力的影響與作用，此時可能會引發相對滑動問題，從而出現流體泄漏的情況。為了盡可能做好機械密封的滲漏比例調整，降低維修的成本，需要做好運行穩定性的測試，特別是密封測試工作。

（4）泵軸。泵軸故障主要是由于使用過程中長期高速轉動出現了泵軸彎曲以及同軸度偏差等問題，引發導葉輪、密封環的磨損，從而導致泵體的振動增加，軸向推力增加，平衡座摩擦加劇。所以，要想避免泵軸裂紋，就需要降低表面磨損帶來的負面影響，提升修復的效果。針對軸彎曲量而言，需要控制在合適的數值，最好可以借助于螺旋壓力機來進行協助。

（5）軸承溫度。軸承溫度過高是多級離心泵的常見故障，在高速轉動過程中如果不及時解決該問題，溫度會持續增加，隨后出現軸承燒毀的情況。一般來說，出現該問題主要是由于軸向力穩定性下降導致軸承的負荷過大，包括潤滑油不合格、潤滑腔內部有大量的鐵屑等都會引發軸承溫度過高的問題。

（6）轉子軸向竄動量。轉子軸向竄動的位移量過大會導致安裝的平衡性下降，主要體現在安裝過程中平衡盤的軸向鎖體剛性不足或者是葉輪、泵體的距離不合理等方面。一般來說，在進行軸向竄動量的計算時，選擇轉子拉出排出側進行距離測量的方式，測算后對比說明書的實際標準值，如果測算值高于標準值1mm，那么說明需要及時對磨損的葉輪進行更換，否則則不屬于軸向竄動量過高，可以繼續使用。

（7）聯軸器間隙。多級離心泵在使用過程中平衡盤會逐步磨損，此時轉子會不斷吸入到入口方向，所以為了提升平衡性能，需要對聯軸器的間隙進行適當的調整。一般來說，實施調整時要綜合考慮到泵軸的受熱膨脹情況，做好技術標準的對比，最好能夠適當擴大2 ～3mm 即可。

3 多級離心泵的使用建議

多級離心泵的使用需要科學的管理，根據使用現狀歸納如下幾個方面的使用建議：

（1）開泵前。在開泵前，需要避免出現頻繁倒泵的情況，特別是在倒泵的過程中需要做好跟蹤檢驗，避免出現氣化問題。高溫液體在突然進入到冷態泵體當中時，內部的環境溫度會發生巨大的變化，此時由于材質的差異，受到熱的影響后發生形變的情況各不相同，所以耐磨損的部件往往只有很小的一部分會產生裂隙，需要根據裂隙的情況來判斷是否存在故障。在泵進行高溫液體的輸送時，要做好暖泵操作處理，冷態條件下進行緊急啟動的話，需要滿足多級離心泵的使用要求，否則不可以使用。

（2）運行中。多級離心泵在使用過程中其內部會不斷有平衡液體流出，通過平衡管將其對接到進口端可以確保泵的正常運行。在該過程中，需要特別關注三個方面的問題，第一個是平衡管不能夠出現堵塞變形問題；第二個是平衡管需要做好疏通與內部清洗；第三個是高壓側要添加壓力表，以此來隨時監控好出口的壓力。

（3）使用后。多級離心泵在使用后可以根據具體停止工作的時間來做好設備的運行管理，如果是備用的設備，則需要避免出現閥門關閉不嚴、內部溫度較高等問題，從而有效提升備用設備的使用穩定性。

4 多級離心泵的拆裝與維修

多級離心泵本身結構比較復雜，對于拆裝、維修人員的專業性具有較高的要求，具體的注意事項分析如下：

（1）預備配型檢查。通過預先安裝轉子的方式來進行預備性的檢驗，檢驗的內容包括轉子的速度、同心度以及位移量等等，通過預備配型檢查，可以確保轉子的穩定性，同時也可以借助于測量轉子同軸度來達到設備同心度的問題，從而有效降低后期磨損帶來的不良影響。

（2）零件裝配成小部件。多級離心泵內部有大量的零件，其中密封環、葉輪在配合間隙的標準化方面具有很高的要求，所以需要做好導葉套的分析與配置，做好可拆換的處理，這樣就可以根據實際的動平衡實驗結果來進行零配件的裝配使用，做好裝配次序的調整有助于提升工作的有序性。

（3）機械密封安裝使用。多級離心泵對于機械密封性能具有較高的要求，所以要確保密封性能的可靠性。首先，根據密封的要求做好規格、型號的測試，確保零件不存在缺少問題；其次，做好機械密封元器件的檢驗，特別避免動環與靜環出現端面接觸問題，需要優先解決好；再次，做好軸套表面的清潔與檢驗工作，如果出現毛刺較多的情況，則需要做好打光、修平操作，并且避免出現灰塵較多的情況；最后，裝配過程中藥確保清潔，使用干凈輕柔的材料進行擦洗，避免出現瞬間干摩擦導致磨損，影響設備的使用穩定性與性能整體水平。

5 結語

總而言之，為了延長多級離心泵的正常使用期限，首先我們要了解其構造特點，針對其各個部位可能會出現的常見故障進行深層地探究，一旦故障發生，第一時間能夠確保維修方法；其次在多級離心泵的使用過程中，我們也要注意保養工作到位；最后對多級離心泵結構進行創新也是能夠延長其使用壽命的有效途徑。最終保證多級離心泵能夠處于最佳狀態，發揮應有的功效。