工業水泵常見故障分析

高 磊

（黑龍江省大慶石化公司腈綸廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

離心泵廣泛應用于電力、煤炭、冶金等行業，在液體輸送、系統增壓等工作中發揮著重要作用。離心泵運行過程中容易出現泄漏、轉子彎曲等，嚴重影響設備正常運行。因此，有必要加強故障診斷和維護。

1 水泵常見故障原因

1.1 水泵汽蝕

在泵的使用過程中，由于受到一些因素影響，泵的局部壓力落在蒸發壓力上，在蒸發壓力作用下，大量氣泡從水中抽出，隨著水流繼續，這些氣泡在高壓區周圍形成一個水坑而塌陷。水流顆粒對氣泡中心有強烈影響，形成局部水錘，如果泵處于嚴重汽蝕狀態，不僅會影響泵的性能，還會損壞部分水流；如果沒有汽蝕現象，水泵有時會引起劇烈振動，噪聲隨之增大，大大降低水泵使用壽命，甚至斷流，嚴重影響水泵正常運行。水泵汽蝕會導致葉輪嚴重損壞，如圖1 所示。

1.2 泥沙磨損

如果灌區水源泥沙較多，由于泥沙作用，水會接觸到一定量的磨蝕性磨料，這種磨蝕是由于水泵部件表面與磨料顆粒之間的摩擦造成的。壓力室內壁和水泵主環因機械磨損，有時甚至損壞密封件，進入水泵內的空氣，產生噪聲和振動，很難保證水泵高效運行。

圖1 水泵汽蝕導致葉輪損壞

1.3 結構不合理

如果泵站設計標準不符合要求，在運行過程中就不能保證可靠性，結構布置不合理，池內速度分布不夠均勻，使回流區出現漩渦，使進水流態重復。嚴重的進風口會對設備造成振動，進而影響泵的效率，直接影響出水。

1.4 機械密封損壞

泵的維修涉及到多種密封方法，機械密封應用更為廣泛，在泵的維修中占有很大比重。機械密封的質量和水平關系到水泵運行的效率和壽命，大大降低生產和維護成本，不僅有效保護環境，而且實現資源高效利用。水泵的維護保養對保證壓縮起著至關重要的作用。有時維修時缺少同類型機械密封，整個密封結構只能更換。機械密封的可替代性差，導致維修成本增加。雖然經過密封質量控制，但在實際使用中容易出現較大缺口。經過反復檢查，仍未能深入解決滲漏問題，水泵效率無法提高。只有水壓試驗才能達到有效的機械密封效果，起到保護作用。圖2 為破損的水泵機械密封。

1.5 發動機和機械故障

在供電和旋轉設備中不可避免地會出現一些低強度振動，機組不集中或其他因素會導致定子摩擦、軸承磨損嚴重、接地剛度弱、轉子靜平衡低、動不平衡和地腳螺栓松動。如果表面振動，會對發動機和整個泵設備造成振動。

圖2 破損的水泵機械密封

2 水泵日常維護

2.1 水泵檢修原因

首先，要加強對泵芯的定期控制。泵殼是高碳鋼材料，采用熱焊和冷焊措施強化維修加工。在日常維護中，要做好定期檢查和檢測，及時修改不合理設計，確保其正常運行。

2.2 泥沙清理及儲存措施

日常機械維修中，泥沙淤積嚴重影響其正常運行，因此，需要根據維修工作結果對場地結構特征進行區分，用于分布式維修作業。例如，結殼沉淀物和泄漏原因必須分類清除，及時進行清洗和修理，箱體易被腐蝕，增加日常腐蝕清洗和維修，車輪易被沉淀物密封，定期清洗，保證其正常工作。

2.3 水泵維修措施

機體結構不符合實際應用規范，導致內部擾動。如果長時間不進行維修，會嚴重影響泵體正常工作，紊流會使運行中的泵體產生強烈振動。在泵體維修過程中，也要實現對整體結構的有效控制，在維修過程中，可以通過改進系統液路，來實現對熱感應策略的有效適應。同時，分析環境空氣有效分配，可以了解局部結構的維護保養，從基礎結構上實現整體結構的有效改善。

2.4 機械密封損壞的措施

機械密封安裝過程中，應嚴格按照說明書操作，避免泵泄漏或非法使用帶來的任何風險。安裝過程中必須小心避免密封面摩擦，保護摩擦面。如果發現泥漿，必須用軟棉紙擦拭，然后用甘油或機械油安裝，以免水泵運行過程中干燥；如果安裝過程中發現摩擦面損壞，必須根據損壞程度進行處理。如果損壞嚴重，則必須直接更換磨損面。如果安裝多級水泵，必須確保安裝順序，不要顛倒安裝順序。然后啟動泵，在發動機停機后關閉冷卻水。機械密封套通常與水泵維護有關。與傳統的軟包裝密封相比，機械密封具有使用壽命和維護周期長、壓縮性好等優點。對閥桿零件的加工提出了更高要求。操作者必須具備一定專業技術能力，才能進行更換和改進，維修水平直接影響壓縮效果及使用壽命。需要規范安裝工藝，保證閥桿安裝的科學合理，提高維護水平質量。此外，檢查機械密封閥桿時，有缺陷的閥桿與更換的軸桿長度相同，但內徑不同。為加強機械壓縮，可使用相同長度的套筒和內徑大于所安裝內徑的備用軸作為替換件。一般來說，建議選擇內徑大于5～15 mm 的閥桿外殼。確保閥桿的材料、形狀和尺寸與前閥桿的庫存一致，有效提高機械密封的質量，避免水泵泄漏。機械密封泄漏是水泵不工作的主要原因之一，泄漏部位的驗證是水泵檢修過程中的重要工作。在這種情況下，很難確定密封件的泄漏點。水泵長期維護中，技術人員不斷檢查總結，延長水泵使用壽命。

2.5 發動機維護

發動機故障引起的振動和噪聲無法避免，水泵由發動機驅動，發動機故障可能導致設備故障。形成原因復雜，只有事后才能確定維修策略，如果這是由專業技術人員發現的，應及時改進信息。例如，軸承、皮帶等應定期檢查，以確保其工作正常。振動分析法是檢測離心泵故障最有效、應用最廣泛的方法。它能檢測出上述故障以外的故障，如轉子不平衡、閥桿彎曲等，診斷方法也相對簡單。首先要調查有關機組的信息和情況，了解離心泵的基本特性和規格，然后進行振動測試、分析和信號處理。在這種背景下，復雜的振動信號必須經過各種修改處理，消除噪聲干擾，獲得有用的運行狀態信息，然后與數據相結合。庫中常見的信號特征，振動是否異常，如果異常，分析原因及對策，給與維護。這種分析方法是收集和處理信號，以便提取出一些有問題的振動數據，準確獲取所有信息，了解設備的整體運行狀態和質量。在泵的日常運行情況下，其檢測和維修應通過單獨系統進行。日常的測量和維護是保證故障及時診斷的重要環節。離心泵不能避免所有類型的聲音運行，但通過分析每種聲音在正常狀態下的分布頻率，并將不同類型的聲音頻率與誤差進行比較，可以直接識別出一些部件問題，轉子等部件在設備運行過程中都有各自的特征聲音頻率和范圍。在檢測誤差時，噪聲響應是最方便的檢測器之一。檢測裝置懸掛前的噪聲分析和診斷，可以有效地提高維修的效率和準確性，避免不必要的時間浪費，這種分析和診斷方法與振動分析方法有許多相似之處，但在信號的去除上有一定局限性，不能以這種方式作為一種廣泛的振動分析方法。

3 自動泵站控制及日常運行

一般情況下，泵站設備的使用由泵站的就地控制系統直接控制，就地控制系統主要根據泵的運行工況如液位進行調節。在實際運行過程中，監控系統應向泵站傳送全周期運行的指令和運行數據，其自動調整過程應視為自動控制的關鍵條件，以配合監控系統的流量管理過程。可以根據實際運行環境的變化，采用計算機控制算法對泵站進行實時調節和控制，大大提高泵站使用效率。同時對相關輔助設施進行控制、調節和適應，處理和接收水數據，并采用數據分析、顯示等方式實施分散保護和控制，主控室處理等功能。根據泵的實際運行要求和運行條件進行現場自動控制，避免造成資源浪費和設備陳舊，遠程監控系統主要由計算、測量和攝像、通信平臺、監控中心、泵站遙感和控制終端組成。具有報警、數據監控、數據存儲、遠程控制、信息查詢等功能。它能夠對泵站及其設備進行遠程控制，有助于減輕工人的勞動強度和工作量。

4 結束語

隨著科學技術不斷發展，社會對各個行業的要求也在逐步提高，對操作人員提出了更高要求。為了更好地使用單級離心泵，操作人員應掌握單級離心泵的性能、試驗標準和維護標準，提高專業技能，確保單級離心泵的高效運行。管理泵站運行的關鍵還在于管理主體，即運行管理人員，好的設備管理是建立在管理人員的專業知識基礎上的，需要管理人員維護。但他們也必須積累豐富的工作經驗，在水泵的實際管理中發揮積極作用，才能保證水泵效率和安全，而且，還需要根據灌區的實際情況對水泵進行維修和保養。對泵進行維修保養，不僅可以顯著提高泵的效率，而且可以有效降低能耗，為其安全穩定運行提供保障，創造更大的經濟效益和社會效益。