CR(N)90型立式不锈钢多级离心泵故障分析与维修

(河南省煤气集团有限责任公司义马气化厂，河南三门峡 472300)

河南省煤气集团有限责任公司义马气化厂给排水车间脱盐水装置中配置了格兰富9台CRN90型和2台CR90型立式不锈钢多级离心泵，用于输送预脱盐水物料。这种泵自投用以来一直运转平稳、低噪音，但是，经过多年的使用个别的泵出现了电机过载频繁跳车故障，影响了脱盐水系统的平稳运行，尤其是在冬季采暖期处于高负荷的运行期间，只能关小出口阀来维持系统的运行，因此，给安全生产造成了很大的压力。

1 泵的结构

该类泵在结构上采用了立式、分段形式，以滑动轴承支撑转子工作，泵的吸入口与排出口设计在下方成一字形，并采用了最佳水力模型，泵的轴向力采用水力平衡方法解决，残余轴向力由电机轴承承受，泵通过夹壳式联轴器与电机连在一起。该泵为六级，流量为90m3/h，扬程54 m，电机功率46 kW，额定电流66.7 A。

2 故障分析及处理方法

根据长期实践和总结，CR(N)90型立式不锈钢多级离心泵出现较常见的故障有水泵不出水、水泵流量不足、泵的功率过大、泵的振动杂音、电机发热、水泵漏水等故障现象，就其原因及处理方法归纳如表1所示，在离心泵运行过程中出现的现象可对照排查处理，一般都能得到有效地解决。

3 离心泵故障案例分析及处理

CR90型立式不锈钢多级离心泵经过多年的使用出现故障，泵的出口阀开到30%时发生频繁跳车现象，该泵不能满负荷运行。调整电机工作电流限定值大于额定电流10 A启动运行后，泵的出口压力和流量正常，说明该泵的功率过大，根据该泵出现功率过大的故障现象决定対泵解体检查、处理。

3.1 叶轮检查

泵在运转过程中，由于自然磨损、介质中含有固体颗粒、叶轮晃动等原因，使离心泵叶轮口环与密封环的径向间隙变大或出现密封环破裂的现象，起不到密封作用，造成大量回流，降低泵的实际流量。检修叶轮口环时，首先，应当检查密封环是否完好，然后测量其径向间隙。径向间隙的测量方法，通常是用游标卡尺或千分尺测量密封环的内径和叶轮口环的外径，两者之差即为径向间隙，其次，应检查密封环与叶轮口环的径向间隙是否符合要求，同时要检查两者间有无磨擦现象。其方法是在叶轮口部外圆表面涂上红丹粉，然后转动转子，若口环上沾有红丹粉，则必须返修。为了使测量准确，应当测量几个方向后，求平均值，以免密封环失圆，造成测得的数据偏大或偏小。

经目测观察，六级叶轮的外形规整，口环磨损轻微，测量一到六级叶轮口环外径及密封环内径尺寸从测量结果得知，叶轮口环间隙符合要求，况且，该泵检修前的扬程也满足工艺要求，所以，叶轮及密封环是合格的，本次检修不予处理。

3.2 离心泵轴承检查

该泵共有7个滑动轴承支撑转子工作，其中，一到六级的滑动轴承是固定在泵腔体组件上，末端轴承固定在泵底座内。滑动轴承间隙是保证转子运行稳定的一个重要参数，轴承间隙过小会造成发热、抱轴，间隙过大宜可造成油膜振动。油膜振动一般是由于过大的轴瓦磨损或间隙不合适、润滑油参数等因素引起的。轴系中一旦有一个轴瓦发生油膜自激振荡，就会波及到整个轴系其他各个轴瓦，这时手摸机体会感到有敲击和晃动现象，整个机器震感强烈，声音异常，最终造成机器无法正常运行。

表1 离心泵故障可能原因及排除方法

表2 测量轴承尺寸列表如下 mm

该泵滑动轴承圆周转速为3.45 m/s，小于10 m/s，所以，滑动轴承配合应为Φ22H7/f7，由计算得知轴承配合间隙为0.020～0.062 mm。根据该泵使用说明书规定，这种类型的离心泵滑动轴承环最大允许误差为0.3 mm，如果误差过大，必须更换磨损零件。从测量的结果可以看出，该泵的滑动轴承环和轴承间隙大部分已超差。为此，本次检修对滑动轴承的第三级、第四级、第五级、第六级及末端轴承环进行修复。

具体方法是利用采购的轴衬套备件来配作泵腔体组件上的轴承静环并保证其配合间隙在0.020～0.062 mm之间，泵腔体组件上的轴承静环配作加工时，要保证其与泵腔体组件定位止口的同轴度为Φ0.02 mm以内，使滑动轴承处于稳定工作状态。另外，由于该泵轴与滑动轴承接触的轴颈个别部位磨损较重，出现环形沟槽，也会影响滑动轴承的稳定工作，因此，本次检修对泵轴也进行更换。

3.3 立式多级离心泵组装应注意的问题

设备组装是设备大修的一个关键环节，装配前要对设备零部件进行彻底清洗干净，在装配过程中要保证每个零部件尺寸的定位以及相互之间的间隙，以确保设备的安装质量。

①确定第六级叶轮的位置，按着说明书给定的定位方式和尺寸78 mm进行定位并固定好叶轮，随后，将该泵入口组件从非驱动轴端套在定位叶轮上并连同泵轴竖立固定，保证泵轴自然下垂使叶轮与泵入口件紧密接触不留间隙，其他腔体组件及相应的叶轮按着拆卸相反的顺序进行组装，腔体组件与叶轮入口下缘贴合紧密不留空隙，以保证每个叶轮的精确定位，锁紧叶轮。②泵体内组件组装结束后，在固定两条钢带时，要确保泵体内组件长度一致并按规定扭矩拧紧固定螺丝，以防止泵体组件弯曲转动件造成摩擦。③安装外套筒时，先将密封橡胶圈涂上润滑脂后放入泵底座和泵头环形槽内，再用人力将外套筒压入泵底座，安装泵头同样用人力压入，严禁用手捶敲打，以免损坏橡胶密封圈造成密封失效。④安装机械密封时，一定要把泵轴压到底再将机械密封固定在轴上并锁紧顶丝，这是控制轴向间隙的关键所在。⑤连接联轴器时，先将泵轴提起将定位器插入轴封和密封托架之间，以确保叶轮与腔体轴向间隙为1.7 mm，再将联轴器连接在泵轴和电机轴端上，连接时应保证夹壳联轴器两侧间隙相等，将泵轴测联轴器的内六角螺丝均匀拧紧再把电机侧联轴器螺丝均匀拧紧，否则，开车时很容易出现脱轴跳车现象。

4 结论

通过对CR(N)90型立式不锈钢多级离心泵出现较常见的故障原因及处理方法的归纳总结，为离心泵运行过程中出现的故障得到及时处理提供方便快捷的排除方法，结合实际案例找出了影响该泵正常运行的问题因素，采取更换滑动轴承等磨损件处理措施，消除了泵功率过大的故障，已达到满负荷稳定运行状态，为系统安全稳定运行奠定了坚实的基础。