船用离心泵典型故障与排除

童大鹏，田 野，任荣社

(海军蚌埠士官学校，安徽蚌埠 233012)

船用离心泵典型故障与排除

童大鹏，田 野，任荣社

(海军蚌埠士官学校，安徽蚌埠 233012)

离心泵是船舶机械中普遍使用的液体输送设备，在海洋环境下工作条件恶劣，加之安装、检修和运行中操作管理不当，导致船用离心泵故障率高，影响船舶系统的正常运行，文章分析了船用离心泵典型故障的现象、原因，提出了实用易行的排除方法。

船舶机械;离心泵;故障排除

离心泵是船舶机械中的一种通用设备，应用非常广泛。船舶淡水系统、海水系统、污水系统等，大都采用离心水泵。1台泵的故障，往往影响船舶正常的生活保障甚至整个动力装置的安全可靠运行。离心泵主要由泵壳、转子、轴封及平衡装置等组成，发生故障的主要原因在于“振、磨、漏”3方面，除了因设计和制造中存在的先天缺陷会引起故障外，许多故障都是由于安装、检修和运行中操作管理不当而造成的。

1 泵壳故障与排除

船用离心泵外壳一般由铸钢、锡青铜铸造而成。青铜的性质虽优于铸铁和铸钢，但由于运行中长期受到机械力作用，会使材料受到过度应力，也会因此产生裂纹。其次在搬运和拆装泵体时如果方法不当，也会损坏泵体。再者泵体的流道在液体腐蚀与冲刷作用下，久而久之也有损坏的可能。

1.1 泵壳裂纹

检查泵体外壳的裂纹，通常是先用手锤轻敲铸件，听响声是否清脆，如发出沙哑声说明壳体已有裂纹。然后再进一步用煤油—白粉法确定裂纹位置。如裂纹部位在不承受压力或不起密封作用的地方，为了防止裂纹继续扩大，可在裂纹的始末两端各钻1个直径3 mm的圆孔，以防止裂纹继续扩展。如果裂纹出现在承压部位，必须进行补焊。

1.2 泵体流道腐蚀与冲刷

根据泵体材料和工作条件不同，使流道产生腐蚀与冲刷损坏的原因也不尽相同，常有如下原因:①泵内流体压力高、流速快造成冲刷损坏;②流体对流道的化学腐蚀造成损坏;③泵体流道结构设计不当或选用材料低劣造成损坏。

针对①应改变泵的工作条件;如②的情况时要改变流体化学性质或者更换适应性强的离心泵;如③的情况时应更换较好材料的泵体或泵。根据使用经验，铸铁铸钢抗腐蚀和抗冲刷性能最差，锡青铜较好，1G18NiqTi为最好，其次是Cr13钢。目前对泵体流道所采用的最有效的修理办法是在内壁镀铬，用这种方法修理后可以保证运行2年无任何冲刷和腐蚀痕迹，如果条件不允许镀铬修理时，则可采用焊补和环氧树脂胶补的方法进行修理［1］。

2 平衡装置故障与排除

船舶上多数离心泵都是采用推力轴承、平衡孔与平衡管的方式来承受和平衡转子轴向力，这种平衡方式只要在检修时保证平衡孔和平衡管相通，平衡室周围的密封间隙在该泵范围之内，即可起到平衡轴向力的作用。但对有些采用平衡盘 (环)自动平衡轴向力的装置，就要做严格认真的检查，调整和修理使平衡盘与平衡座之间或平衡环之间有正常间隙和接触面积，以确保平衡装置能自动平衡转子的轴向力。如经检查确定平衡盘 (环)圆端面跳动或倾斜过大时，可用红铅油在平台上或盘环之间对研找出凸起部位，进行修刮，然后涂上细研磨膏磨光，使平衡盘 (环)表面平整、光滑，直到能够接触严密为止。也可用调整垫片进行调整，若不能调整或调不过来时，应换掉其中有故障的平衡盘或平衡座。

3 轴封装置故障与排除

3.1 水封式填料轴封

离心泵的填料轴封和水封式填料轴封装置中，一般都是用浸油棉麻填料，这种填料使用一个时期后 (尤其是长期停用后)，就失去弹性和润滑作用，致使泵内进入空气或大量漏气。修理轴封的具体方法有:①检查密封圈时若发现老化失去弹性，变质、变形、碎裂和严重磨损时，必须予以更换;②填料轴套表面如有划痕、磨损、轻微锈蚀时，可用车床车光或用细砂纸打光，经修理后的轴套允许有轻微划痕，若轴套表面严重锈蚀，沟痕很深，磨损严重时，应予更换;③填料压盖填料环 (水封环)和填料挡套换新时必须测量检查其与填料箱的径向间隙，应符合表1［2］的安装标准，旧件经测量超过其安装间隙的2倍时也应换新 (有时填料环和挡套的外圆上锈蚀严重或损伤，经过除锈或车修后此间隙会增大)。

表1 轴封与填料箱之间的径向间隙 mm

3.2 机械式轴封

机械轴封应重点对以下部件进行检查与修理:①动环或静环的表面 (两者的摩擦面)。若有磨痕、划伤等缺陷时，应予研磨。研磨时可用细研磨膏在平台上按“8”字型的轨迹进行研磨，当动环的一个摩擦面损坏难以磨平时，可调换一个端面仍能使用，当两个端面都损坏时可车削去损坏的表面，然后加以研磨还可继续使用。在检查时若发现静环和动环产生裂纹或缺损不规则时，应更换新件。②新配制或修过的动静环。要检查其端面平直度 (跳动)应小于0.03 mm，把被测件端面向上置于平滑的平台上面，用千分表触针接触被检查的机件端面，然后使机件在平台上平稳地转动，视其千分表的跳动大小，若超过规定值则应重新研磨，直至符合要求为止。③检查机械轴封装置外的轴与轴套的表面若有锈斑、毛刺、划痕等缺陷时，应用车床旋光或者用细砂纸把锈斑打掉。对修理后或换新的轴与轴套应检查机械密封装置部位的径向圆跳动量，检查时可以把轴置于平台的2个支点上，用百分表触针接触轴装入轴封的部位 (有轴套时应装上轴套，表触针触在轴套上)，然后平稳地转动泵轴，百分表的圆跳动量，应符合表2的标准。若超过表2的值时需再次按上法继续修理。

表2 机械轴封环径向圆跳动标准 mm

4 叶轮故障与排除

叶轮是离心泵的主要工作部件，它对离心泵的安全经济运行，起着较大的作用，叶轮修理通常有如下内容。

4.1 叶轮密封环(口环)磨损

解体大修时常常发现叶轮口环外有不同程度的磨损，如果磨损的程度在允许范围内，则可以在车床上用专用胎具胀住叶轮的内孔，再对磨损的部位进行车削，并配置相应的密封环与导叶衬套，以保持原有的间隙。叶轮口环经车床修整后，为了防止在加工过程中胎具位移而造成不同心，应检查叶轮口环修正后的同心度。可用1根带轴肩的光轴插入叶轮的内孔，光轴固定在虎钳上，并仰起一角度，使叶轮吸入侧的轮毂端面始终与胎具轴肩相接触，缓缓转动叶轮，叶轮口环百分表指示的跳动值不应超过表3［3］的标准。若跳动值大于此标准时应在跳动量大处做上标记以便于车削修理。修理后还应再次检查，直到其圆跳动量符合要求为止。对有些在平衡室圆周也装有密封环的离心泵，其叶轮背面也有1个承受密封环摩擦的叶轮外圆或装在外圆上的摩擦环，检修时也应检查该圆周上的径向圆跳动量，其方法和标准均与上述口环相同。

表3 叶轮口环径向圆跳动量 mm

4.2 叶轮汽蚀损坏

首级叶轮的叶片容易被汽蚀所损坏，如果叶片上有轻微的汽蚀小孔沿，可进行补焊修复。采用环氧树脂粘结剂来修补被汽蚀的叶轮，甚为有效［4］。修补工艺主要包括:①将叶轮烂洞及其周围表面进行除锈处理，并用细砂布打磨于净;②配制环氧粘结剂的顺序是:将环氧树脂加热到30～40℃，使之易于调拌，再放入增塑剂邻苯二甲酸二丁脂、填料铁粉和三氧化二铬，并将它们搅抖均匀，待修补时放入固化剂B羟基乙二胺;③将配制好的环氧粘结剂迅速、均匀地涂在烂孔周围表面上，立刻把玻璃布均匀、平整地贴在所涂的环氧粘结剂上，蒙住孔洞，然后在室温下固化24 h即可使用。

4.3 叶轮与轴之间的配合松动

由于长期使用，多次装拆，叶轮内孔和轴颈之间因磨损而造成间隙过大，这样会影响叶轮的同心度，使叶轮的径向圆跳动量增大，装配后会引起转子振动。如发现间隙大了，可在叶轮内孔局部点焊后再用车床修整，也可以进行镀铬后再磨削。如叶轮在采取上述检修方法处理后，仍然达不到质量要求时，则需要换叶轮。对于新叶轮，首先应检查其几何尺寸是否与原设计相符，然后对叶轮的流道进行清扫，要求其表面光洁，并且对每个新叶轮都需经静平衡试验，合格后方可使用。

5 结束语

船用离心泵故障率较高，且故障原因多样，但绝大多数都与操作管理、维护保养、检修方法不当等人为因素有关。因此操作人员要加强理论知识学习，正确使用离心泵，同时提高维护保养水平和修理工艺，就可以降低离心泵的故障率，提高其使用寿命。

［1］张健.离心泵的气蚀及防止措施 ［J］.广州化工，2011，39(6):141－142.

［2］汪云瑛，张湘亚.泵和压缩机［M］.北京:石油工业出版社，1984.

［3］冯汉民.水泵学［M］.北京:水利电力出版社，1991.

［4］刘玉福.离心泵的故障分析以及排除方法 ［J］.煤矿机械，2011，32(10):220－221.

Centrifugal pump is a device used widely for conveying liquid in marine machinery.The improper installation，improper operation，improper maintenance and adverse oceanic environment influence caused the high fault rate of marine centrifugal pump，which will affect the normal operation of marine systems.So the faults analysis and elimination methods of marine centrifugal pump were introduced in this paper.

marine machinery;centrifugal pump;trouble shooting

TH311

C

1001－8328(2013)05－0048－03

童大鹏 (1982-)，男，湖北十堰人，讲师，大学本科，研究方向为舰船动力工程。

2013－05－02