離心泵設備管理及維修技術

陳興忠，宮 克

（1.中鹽安徽紅四方股份有限公司生產中心，安徽合肥 230000；2.合肥華升泵閥股份有限公司，安徽合肥 230000）

0 引言

近年來，隨著社會經濟的穩步發展，我國化工事業呈現出較為快速的發展態勢。離心泵是化工生產中不可或缺的設備之一，在化工生產質量及安全性要求越來越高的情況下，對離心泵設備運行工況也提出了越來越高的質量及安全性要求。如果管理不當，或者后期維修不力，易引發離心泵設備運行故障，如葉片運轉故障、銜接的泵軸事故以及液體泄漏等[1]。為了解決這些故障，使離心泵設備處于安全、可靠、穩定的運行狀態當中，圍繞“離心泵設備管理及維修技術”進行分析研究具備積極意義。

1 離心泵的結構組成及基本工作原理分析

1.1 結構組成

離心泵構成包括以下6 個部分：

（1）葉輪。為離心泵的核心部分，具有轉速高、出力大的鮮明特點基于葉輪上的葉片發揮了重要作用，在裝配之前需對葉輪進行靜平衡實驗；葉輪的內外表面需具備光滑的特點，使水流引發的摩擦損失得到有效降低。

（2）泵體。又稱之為“泵殼”，為水泵的主體部分，主要發揮支撐固定的功效，和安裝軸承的托架保持密切的連接關系。

（3）泵軸。泵軸的主要作用是使聯軸器與電機有效連接，把電機的轉矩傳遞至葉輪，因此可將其作為傳遞機械能的關鍵要件。

（4）密封環。也稱之為“減漏環”，主要起到密封的作用[2]。

（5）填料函。由填料組成，使泵內水流避免向外部環境流出，同時使外部空氣避免置入泵內部，使水泵內維持真空狀態；泵軸和填料在摩擦的作用下產生熱量，需要利用水封管進行注水至水封圈中，讓填料冷卻下來。

（6）軸向力平衡裝置。離心泵運行期間，因液體處于低壓狀態條件下置入葉輪位置，受到高壓的影響而流出，使葉輪左右兩側承受不均等的壓力，使指向入口位置的軸向推力有效產生，使轉子出現軸向竄動的狀況，造成磨損及振動產生。所以需進行軸向推力軸承的合理設置，從而起到平衡軸向力的作用。

1.2 工作原理（圖1）

圖1 離心泵工作原理示意

離心泵主要利用葉輪旋轉，在水產生離心運動的情況下，使離心泵設備處于運動作業過程中。啟動水泵前，需確保泵殼與吸水管內部水量充滿，進一步將電機啟動，讓泵軸帶動葉輪與水進行高速旋轉運動，在水產生離心運動的基礎上，朝葉輪外緣甩出，通過蝸形泵殼的流道，朝水泵的壓水管路流入。

2 離心泵設備管理及維修技術要點分析

從離心泵設備運行的質量及安全性角度考慮，應加強離心泵設備管理，并把控其維修技術要點。

2.1 故障管理

在離心泵設備管理工作開展期間，需明確設備相關故障，加強相關故障預防控制管理。結合實踐工作經驗，離心泵設備主要的故障及管理方法如下。

（1）葉片運轉故障。針對處于循環泵房設置的離心泵，運行期間，其葉片存在氣蝕的可能，易吸納固態物、空氣中的金屬雜物。受到相關雜質的影響，易導致銜接中的葉片損壞或毀壞[3]。一般情況下，泵體安設期間，受到一般誤差因素的影響，易導致設置好的口環受到損毀。如果與泵葉輪保持連接關系的背帽存在松動情況，易導致配件受到損毀。針對此類故障，在管理工作期間，需以查驗獲取的磨損狀態結果對葉輪進行修理，或者更換處理：若葉輪磨損狀態非常嚴重，則需對葉輪進行更換處理；如果磨損層級輕微，需對口環進行認真修理（圖2）。

圖2 離心泵葉輪

（2）平衡架構裝置故障。對于離心泵的平衡盤、平衡口環來說，如果磨損較大，且凹凸較多，需進行補焊處理，或者對存在的凹槽進行打磨處理。并且基于泵殼也特有周邊范圍、平衡環銜接位置，需對規格、性能、質量適宜的墊片設置好，且通常會使用乙烯原料。如此，使補焊之后的凹凸有效消除，并使配件獲得有效打磨。此外，將墊片安裝好之后，需確保硬度達標，倘若磨損配件較多，則需更換相關配件。

（3）密封配件故障。翻轉后的泵體如果動靜環存在磨損，則難以得到可用的位移。在配件配置過程中，需對軸體位置的竄動量進行嚴格控制，確保能夠控制在比較小的尺寸范圍內。輔助架構的密封性、軸體預先設置的過盈量，均具備很高的適應性能[4]。如此，能夠使徑向位置的密封性得到有效保證，且在裝配動環的基礎上保證移動的靈活性。

（4）銜接泵軸故障。離心泵中的泵軸為支持轉子有效運轉的基礎配件，在泵軸中，與規格適宜的軸套、葉輪保持連接，在泵體正常運轉條件下，泵軸會隨之運轉。在泵體磨損增加的情況下，會導致軸向位置的推力增加；同時，受到平衡盤、平衡座的影響，會導致摩擦增大。泵軸本身無裂痕，無表層損毀故障。為了解決銜接泵軸故障問題，需確保軸承預設彎曲量≤0.05 mm，對相關配件進行校對處理，如螺旋架構壓力機等配件。

2.2 泵軸維護技術

諸多原因會導致泵軸損壞，如泵軸在運行一段時間后，泵體和銜接的軸承發生摩擦；或在拆卸之后，軸承頸部位置發生磨損等。受到上述磨損故障的影響，會進一步使泵軸配件發生較多的裂痕問題。并且在轉子處于非平衡運行狀態下，易導致振動變得更加嚴重。此外，在安裝過程中，如果對接不夠密實，易導致配件發生松動問題。

因此，針對泵軸磨損、泵體架構裂紋、構架松動等故障問題，需使用質量優良的潤滑油對配件進行潤滑處理。在日常拆卸過程中，嚴格按照規范流程進行拆卸作業。針對泵軸扭曲問題，需及時修正，比如采取碾壓、局部架構加壓、局部加熱、機械特性加壓等方法，使泵軸維護質量得到有效保證。

2.3 葉片修復技術

針對離心泵泵體銜接葉片故障問題，需根據實際情況采取有針對性的修復技術，具體包括：

（1）如果葉輪銜接口環遭遇損壞，需對其損壞狀態進行認真分析，如果磨損嚴重程度偏低，需在安裝完好的車床上，選擇使用標準規格的胎具，使葉輪固有的內部小孔獲得有效支撐。磨損后的配件則需進行切削處理。選用一定規格的口環，或使用導葉銜接的襯套，起到預留一定間隔的作用，期間需合理控制轉子的徑向跳動、軸向跳動等。

（2）如果安裝的平衡盤座與體系架構平衡盤接近，需將葉輪設置的出口寬度維持在葉輪端口范圍內的位置，以使葉輪的運轉速率得到有效控制，避免運轉故障發生[5]。

（3）對氣蝕的葉輪需重點維修。合理控制泵體安裝的高度≤真實狀態下泵體高度，合理控制進水口設置好的管路長度，并對閥門原本彎頭。此外，根據銘牌預設參數，確保相關配件的可靠性；做好法蘭螺栓的檢驗作業，并選擇使用合理規格、性能質量優良的吸水管。

3 結語

綜上所述，針對離心泵設備，需明確相關故障問題，如葉片運行故障、平衡架構裝置故障及密封配件故障等，實施有針對性的管理措施。同時充分落實泵軸維護技術及葉片修復技術。此外，還需要針對泄漏液體及密封性加強管理，保證磁力驅動架構的離心泵具備優良的密封效果，結合介質溫度、顆粒度等參數指標，合理選擇密封方式，妥善密封，確保泵體運轉效率，使離心泵設備管理及維修工作的質量效益得到有效提升，進一步提升離心泵設備運行的穩定性及安全性。