江勁松
(廣州市昕恒泵業制造有限公司,廣東廣州 510530)
泵已經得到十分廣泛的應用,因為其工作環境較為惡劣,長期運行可能會引發各種問題,同時相關工作人員維護意識的匱乏,導致泵的使用壽命大幅縮減,對生產生活造成嚴重影響。為了保證泵始終處于良好、穩定的運行狀態下,為人們提供更好的服務,需要對泵站中相關機電設備進行全面檢查,提高維護和檢修水平,預防故障問題的發生,提高設備的利用率和完好率,確保泵機組處于良好的運行環境,延長其使用壽命。通過對泵機組的檢查和維護,能夠發現泵設計及制造方面存在的嚴重問題,能夠為泵站的設計及更新完善提供重要依據。
泵是一種輸送液體或者使液體壓力增加的機械設備,能夠將原動機的機械能或者其他外部能量輸送至液體,增加液體能量。泵輸送的主要液體類型為水、油、酸堿液、乳化液以及液態金屬等,也能夠輸送液體氣體混合物或者含懸浮固體物的液體,評估泵質量性能的主要參數為流量、吸程、軸功率及水功率等。結合不同的工作原理可將泵分為多種類型,如容積泵、葉片泵等[1]:容積泵通過工作時容積變化傳遞能量,葉片泵通過回轉葉片的作用完成能量傳遞。此外,還包括離心泵、軸流泵及混流泵等多種類型(圖1)。

圖1 某型工業泵外觀
生產過程中使用泵的主要作用是提高工作效率,減少能耗,提高能源利用率,以一臺大泵替代多臺小泵的方式有效提高機組效率,對于節約材料成本、減少能耗、降低工程造價具有重要作用,同時有助于提高自動化管理水平。大型軸流泵及混流泵在近年發展迅速,其中大型軸流泵的最大葉輪直徑為4.6 m,混流泵的最大葉輪直徑為6.2 m,配套功率高達1.25 萬千瓦,目前混流泵具有取代部分高揚程軸流泵及低揚程離心泵的趨勢(圖2)。在深井提水的過程中主要發展潛水電泵,其最大口徑超過1 m,部分使用6000 V 高壓電機,最大功率為2500 kW。水輪泵、風力拉桿泵、螺桿泵以及人力驅動的隔膜泵、活塞泵等用于配套噴灌設備,得到了廣泛重視[2]。泵的安全運行同經濟發展有重要關系,需要注重泵的維護和檢修工作。

圖2 混流泵結構
泵故障維護是一種補救維護措施,維護時首先要拆除出現故障的零部件,對零部件進行維修和換新處理,確保設備的穩定運行。該方法的不足在于維護時間較長且成本較高,并且泵發生故障后可能會對其他零部件造成不良影響,容易在沒有完全解決前一故障的情況下出現另一故障。所以,故障維護效率較低,需要避免該類情況的出現。
預防性維護多通過維護人員定期進行,工作人員結合泵維護時間表對其進行定期維護。該方法能夠在設備未發生故障前對設備存在的故障進行檢測,提前進行有效維護,減少維護成本。預防性維護有助于節約資源,但是如果時間安排缺乏合理性,則會導致一些不必要的維護工作,并且多次拆卸還可能導致泵的精度下降。
泵預測性維護的主要原則為對其進行全面監控,工作人員對設備運行情況進行全面觀察,判斷其是否存在問題,如果監控時發現設備存在異常振動、異常聲響或相關參數存在異常,則需要立即停機進行檢修,以防其發生嚴重事故。該方法開展的基礎是工作人員具有一定的專業能力和豐富經驗,這樣才能準確判斷泵運行過程中是否存在故障問題。如果工作人員經驗匱乏、專業能力不佳,則難以對每臺設備進行監控。
積極性維護是在發現設備故障原因后對其進行維護,該方法消除泵的現存問題,并全面消除設備存在的故障隱患。聯合使用積極性維護和預測性維護有助于延長泵的使用壽命,大幅降低維護成本,提高使用效果。
泵的驗收工作需要嚴格遵守相關規定進行,工作人員比對其各項參數后,明確其是否滿足驗收標準。對于不滿足標準的設備,則需要對其進行二次處理,不進行驗收[3]。
對泵進行維護的過程中,需要根據緊固、清潔、調整及潤滑等原則進行,以防泵零件出現松動、生銹等不良情況,定期檢查軸承油位,確保其處于標準范圍內,定期對泵零部件進行潤滑,確保其靈活性。注重運行過程中泵發出的聲音,點檢需要嚴格遵守相關規定,確保點檢的質量。
維護要求包括:①工作人員需要定期檢查支架,如果管道支架存在松動、生銹時,需要及時處理;②定期檢查設備檢修記錄;③使用頻率較低的泵設備需要定期進行試泵;④寒冷季節需要做好防凍處理,以防在寒冷季節下發生閥門、管道凍裂的情況;⑤明確泵解體的檢查周期,在具體檢查前制定合理的檢修方案;⑥全面檢查泵的壓縮情況。泵壓縮的主要零部件為壓縮環、水壓縮、壓蓋、水控制環以及軸套等,如果發生損壞,需要及時更換零部件。如果緩沖器采用橡膠材料,則極易發生磨損。
泵機組在具體運行過程中發生不出水或者吸水的主要因素為:①啟動前未注滿水,需要立即停止并重新進行注水;②泵吸水管漏氣嚴重,需要全面檢查吸水管,及時處理漏氣情況;③水頭堵塞,需要及時清理;④葉輪流道堵塞,主要原因為葉輪反向運行及揚程過高導致。
如過泵上水量下降,工作人員需要檢查電流情況:①如果該過程電流較小,則表明葉輪發生磨損或者逆止閥堵塞;②如果檢查電流未發生變化,則表明泵存在漏水情況;③如果電流較大,表明泵中易損件發生磨損。初步判定問題原因后,需要采取針對性措施進行維修。
如果揚程存在明顯不足,泵則無法滿足工作要求。在長期使用的情況下,泵葉輪可能會發生磨損,進而引發泵汽蝕;如果泵配套電機轉速下降,會引發其揚程下降。可以通過提高泵口的液位高度和降低安裝位置的方法預防泵發生汽蝕,也可以采取更換葉輪、電機的方法消除揚程故障[4]。
導致泵汽蝕的主要原因為水的汽化現象,汽化同溫度、壓力之間關系密切,受到壓力的影響,水溫達到一定數值則會發生汽化,在溫度合理的條件下,水壓降低到相應的范圍也會引發水汽化。在水流動的過程中,如果某一區域的壓力小于汽化壓力,水便會在該處汽化,形成蒸汽與氣體混合的氣泡。如果氣泡到達泵的高壓位置,會在壓力的影響下破裂,高壓水沖擊氣泡的空間,導致沖擊損傷。
如果泵軸承箱缺油或潤滑油已變質,會在泵運行的過程中導致軸承溫度異常[5]。出現這類問題需要及時更換潤滑油,適量添加油脂。同時泵電壓不穩、轉動不暢或者其他通風問題都可能導致電機溫度出現異常。如果溫度較高,會引發絕緣受損或轉子斷條等問題。轉動問題導致的電機過熱情況需要及時檢修轉動系統,明確問題后更換故障零部件,適量添加潤滑劑。
在實際運行的過程中,泵存在聲音異常或者振動異常的主要原因為泵軸、電機軸偏心和汽蝕等問題。如果通過檢查無法發現問題成因,則需要重點檢查泵地腳和殼體螺栓,查看是否存在松動情況、管道壓力是否處于正常狀態等[6]。
泵的應用正愈發廣泛,對其采取有效的維護和檢修措施十分重要,高質量、高水平的維護、檢修有助于延長泵的使用壽命,提高其運行水平,減少維修成本。工作人員需要加以重視,嚴格遵守相關規范要求,對故障問題及時采取有效的解決措施,減少故障風險。