化工离心泵的故障及维护技术分析

2020-02-16郝丽霞

设备管理与维修 2020年8期

郝丽霞

（大庆炼化公司，黑龙江大庆 163411）

0 引言

改革开放以来我国的经济发展一直保持着较快的增长速度，而经济的发展离不开各个行业的支撑，其中就包括化工行业。离心泵是目前化工行业中一种常见的机械设备，该设备故障率较高，一旦出现严重故障很容易造成生产中断。所以现阶段越来越多的化工企业开始重视离心泵的维护工作。下面将以化工离心泵作为研究对象，对其常见故障以及故障处理方法进行分析，并给出了一些维护建议。

1 离心泵工作原理

通常情况下，离心泵是由轴、叶轮、轴承以及泵体等部分构成。其工作原理是：离心泵得电开始运行，电动机就会带动叶轮进行较高速度的旋转，叶轮在旋转的过程中就会形成一个很大的离心力，液体在受到这个离心力的作用之后自身的压强就会得到大幅度提升，然后开始带动叶片进行较高速度的旋转，同时液体在受到了离心力的作用之后就会飞离叶轮。在这个时候叶轮的中心位置上就会存在真空区域，液体就会被不断地吸入并排出，重复上述过程就是离心泵的工作原理。

2 离心泵常见故障及处理方法

2.1 异响和异常振动故障

如果离心泵是处于一种正常运转状态，那么其运行状态是比较平稳的，同时所发出的声音也是正常的。一旦发出的声音或者是振动出现了异常，那么很有可能是离心泵出现了故障。在这个时候需要马上进行停机操作，同时进行检查，将存在的安全隐患排除。一般情况下，造成离心泵出现异响以及异常振动的原因主要有以下两个。

（1）水力方面。首先有可能是离心泵将异物吸入到其内部结构中，导致叶轮发生堵塞或者是损坏，在这个时候要马上进行停机操作同时进行清理；然后就是离心泵的流量出现较大波动，造成压力变化，从而出现异响和异常振动；最后就是吸程过大，造成叶轮的进口处发生了较为严重的汽蚀，也就是叶轮上流过的水流在低压区形成了一定量的气泡，在高压区这些汽泡被破坏掉，这样就会形成一定的撞击，这种撞击较为严重，振动就会出现异常情况。如果出现了这种情况，那么要将离心泵的安装高度降低。

（2）机械方面。首先就是离心泵或者是电机里面的转子转动发生了异常，也就是不平衡现象；然后就是离心泵地脚螺栓出现了松动，因此造成振动异常；还有就是离心泵和电机出现了不同轴位的问题，处理的方法就是对轴位进行校正处理；最后就是叶轮没有得到平衡校准，也需要进行校正处理。

2.2 机械密封故障

机械密封故障主要分为两种，分别是动静环失效以及弹性元件失效。

2.2.1 动静环失效的原因

（1）因为离心泵内部介质温度较高，造成密封环所对应的镶嵌结构出现了松动甚至脱落，从而导致动静环失效。处理该故障应使用堆焊硬质合金法。

（2）泵的预热速度较快，这样就会在很大程度上加大泵泄漏的概率，特别是在泵振动或者抽动时容易发生这种问题。发生此类故障后，很可能造成动静环内的石墨环破碎甚至是脱落，最终使动静环失效。

（3）离心泵在长周期运转以后，维护人员并没有按照维护周期开展维护工作，导致弹性元件所对应的压缩比大于正常情况，很容易造成摩擦副静环出现破损，严重时就会造成动静环失效。

2.2.2 弹性元件的失效故障

弹性元件的故障一般就是断裂或者是失弹。通常情况下，断裂的原因是由于离心泵在运转的过程当中出现了较为剧烈的振动，或是出现了抽空现象。一旦发生了上述现象，元件断裂的概率会大大增加。此外，断裂故障还可能是因为热处理不当或者是焊接不牢固等原因造成的，这时就要马上更换故障弹性元件。

对于失弹故障而言，最主要的原因是元件的裂缝里面存在着一定的结垢，也可能是在热处理过程中出现不当操作造成失弹。所以，此类故障可以采用清洗方法来解决，一般清洗剂都是软化水。

2.3 电机类故障

电机类故障分为两类。一类是转子失衡故障，出现这一故障的主要原因就是转子部件的重心出现了偏离，对于转子而言，其是由一根轴与若干个转盘所构成的，转盘在运转的过程当中很容易出现重心偏离，进而造成转子的重心也出现了偏离，最终导致转子失衡故障的出现。另一类就是偏心转子故障，一般情况下会表现为定子不同心和转子不同心两种现象，而这两种现象都会造成频率振动。所以出现此类故障后，一般会表现出一种转子激振力的现象，这和负荷之间有密切的关联，但不会和转速形成一种直接关系。如果出现了偏心转子故障，就要适当地调整负荷，之后再进行相应的测试，从而确定故障原因。

3 离心泵维护技术

通过离心泵的故障分析可以看出，如果采取一定的维护手段，一些离心泵的故障是可以避免的。下面给出石油化工行业离心泵的一些维护建议。

3.1 采取预测性维护管理方式

首先可以采取预测性维护管理方式，开展离心泵的维护工作。所谓的预测性维护管理就是对正在运行的设备进行故障预测分析，对于离心泵而言，可以检测其轴承温度、润滑情况以及振动频率大小等，一旦在检测的过程中发现某一个参数和临界值相差较大，那么就要检修相应的设备，这样就实现了故障预测。通过预测性维护管理方式，可以为离心泵的维护人员提供很长的备件准备时间，而且进行预测性维护工作并不会对机泵运转造成任何的不良影响，因此能够节省很多资源。而对于一个石油化工企业而言，为了顺利完成预测性维护工作，就要采购相应的检测设备、培训相应的人才，为预测性维护管理工作做好准备。

3.2 采取预防性维护管理方式

这里所提到的预防性维护管理方式，实际上是根据实现设定好的时间检修并维护现场离心泵。通过预防性维护管理方式，可以在故障出现之前，修理并更换离心泵部件。相比于事后维护管理方式而言，预防性维护管理方式可以将大量设备维护资源节省下来。对于石油化工企业而言，要定期进行预防性维护计划的制定，安排专业人员对离心泵实施预防性维护作业，这样就保障离心泵可以实现长周期运转。对于这种维护管理方式而言，一定要在预防性维护计划中设计好维护时间，以免出现维护不及时的情况。另外，维护计划中维护次数要合理安排，如果拆卸次数过多，就有可能造成设备的精度下降，从而影响正常生产。

3.3 采取积极性维护管理方式

所谓的积极性维护管理方式在本质上就是先查明事故发生的具体原因，然后有针对性地开展设备维护工作。例如对设备运行情况进行检查时，假如发现一台设备上面的某个参数出现了异常，那么马上对出现异常数据的原因进行查找，并处理故障。通过积极性维护管理方式可以实现设计上的一系列整改措施，因此可以在根源上消除设备故障。因此采取积极性维护管理方式，可以有效延长设备的使用年限，从而降低企业的生产成本。另外，通过这种方式能够确保离心泵长周期在一个正常的状态下运行，因此可以有效提升企业的生产能力。需要注意的是，采取积极性维护管理方式时，所安排的人员专业性一定要强，这样才能有效排除故障。