多级离心泵检修技术要点分析

王 宁

（中核核电运行管理有限公司，浙江嘉兴 314300）

0 引言

多级离心泵的结构较为复杂，具有一定特殊性，在工作过程中稍有疏忽就容易产生故障。多级离心泵在生产过程中发挥着重要作用，一旦发生故障就会造成重大损失，甚至威胁整个生产过程的安全，需要尤为重视。多级离心泵的检修对核电行业极为重要，具有很高研究价值。

1 多级离心泵的结构与原理

多级离心泵大体由泵筒体、泵芯和泵盖构成。泵筒体的水平截面上接有泵脚，泵脚和泵筒体之间由焊接工艺连接，泵筒体内部含有组装好的泵芯。筒体的吐出端上泵盖负责密封高压液体，还需注意的是，泵芯的主要构成部分是吸入函体、导叶、转子部件和中段，转子部件由2 个推力轴承部件和径向轴承部件支撑和固定。依次装在轴上的是叶轮，全部叶轮都是通过卡环轴固定在轴上的，叶轮的吸入口和泵的吸入端方向一致。泵轴两端保持密封，通过缠绕垫将泵盖和末级导叶间隔开来，使得泵芯能够固定在泵筒中。

多级离心泵的工作原理是在一定压力条件下，让液体由泵的吸入口进入离心泵，通过叶轮作用，增加液体的势能和动能。作用后的液体到达导叶后，部分动能会转化为势能，导叶的反叶片则会向下一级叶轮输送液体，经过多级导叶作用后的液体最终由泵筒体的环形室流入管道。

2 多级离心泵检修要点分析

2.1 多级离心泵的拆卸检修

寻找多级离心泵的故障原因，就需要对其进行拆卸，逐个检查各个部件，在找到损坏部分后及时进行修理或更换，最终让多级离心泵能够正常运行。由此可见，拆卸多级离心泵既是检修多级离心泵的首要步骤，也是最重要的步骤。需要特别注意的是，拆卸多级离心泵时，需要先关闭电源，以防发生触电事故，保障检修员的安全。拆卸多级离心泵需要遵循一定步骤：做好准备工作；除去泵中液体；由外向内进行拆除，依次拆除联轴器上罩、冷却液管路、油路，检查联轴器端泵情况；完成对泵的全部拆除；拆除轴承；拆卸轴封；拆卸平衡装置；拆卸泵芯。拆卸多级离心泵需要较强的耐心，还需要检修员细致观察，考验检修员的细心，才能在众多部件中找出故障原因。

2.2 多级离心泵零部件的检修

在检修多级离心泵时，主要涉及五大部分的检修：①检修轴；②检修中段、吸入函体、导叶、叶轮和密封环；③检修轴承；④检修轴封；⑤检修转子间隙。其中，轴承是容易出现故障的部位，需要重点检查。检查轴承时，首先需要检查轴承磨损程度，在磨损程度较低的情况下，使用刮刀将轻微痕迹刮去即可。如果磨损程度较高，则需要更换轴承。需要注意的是，轴承内径的4 个油槽一般不建议人工刮除划痕，因为这4 个内径是机械加工，轻易刮除可能会导致其运作失常。另外，在检查转子间隙时，需要先进行测量，才能更准确地判断泵的磨损情况，将测出的结果和最大允许间隙进行对比，若小于标准则可以继续使用，当大于标准时则需进行更换。根据规定，推力盘和推力轴承的间隙为0.5 mm，推力轴承盘的端面跳动为0.005 mm，平衡套与平衡盘之间的间隙为0.5 mm。

2.3 分段式多级离心泵的组装

将多级离心泵组装起来也是一项技术含量较高的工作，总的说来，组装步骤与拆卸步骤正好相反，此处只提一些注意事项。在组装时，需要在螺栓和螺母的螺纹上涂抹铅粉油，以减轻阻力，并减少对于部件的磨损。在组装好最后一级叶轮时，还需要严格按照步骤，测量叶轮轮毂和平衡盘之间的距离。按照这个距离确定挡套轴向尺寸，按照规定，挡套和平衡盘轮毂、挡套和叶轮轮毂的轴向间距之和为0.3～0.5 mm。在组装多级离心泵时，需要考虑到温度对各部件的影响，部分零件由于受热膨胀会出现一定时间差。设置上述的轴向间隙就是为避免平衡盘和叶轮在膨胀时出现顶死情况，这会对泵轴产生极强的拉伸应力，不利于多级离心泵的正常运行。

3 多级离心泵常见故障分析与检修

3.1 叶轮与口环

由于在工作时多级离心泵并不是保持全密封状态，仍有一定的杂质和液体会渗入部件中。而多级离心泵部分叶轮的叶片在工作时可能会吸入一定的固体金属杂质，将对叶轮造成较大损害，有时甚至会直接阻碍叶轮的正常工作。由此可见，叶轮磨损不可避免，需要定期对叶轮进行检修和更换。口环的损害有以下两个主要原因：①在安装泵时，检修员进行安装时难免存在误差，对口环造成损害；②叶轮工作时背帽可能会产生松动，从而对口环造成磨损。从经济的角度出发，对口环的检修要视情况而定，如果磨损较为严重，需要更换叶轮；如果只是轻微磨损，只需对叶轮进行修复即可，不必完全更换。

3.2 泵轴

泵轴是多级离心泵中极为重要的部分，也是检修时需要重点注意的地方。检修时要尤为注意，多级离心泵在工作时主要是通过泵轴和转子的配合，依靠发动机，由转子提供动力，使得泵轴高速旋转，产生较强的离心力。使得安装在轴承上的叶轮中的液体高速旋转，从而对液体进行分离，不同质量的液体会分层，最终提取出有效部分，分离出杂质。由于处在这种高速旋转的工作状态，泵轴难免会有磨损，并且在离心力作用下，部件也会出现各种各样故障。因此，为保障多级离心泵的正常工作，需要定期对其进行检修，重点检查泵轴部分，及时更换已经破损的部件，避免对整个生产过程造成影响，损害企业利益。

3.3 平衡装置

多级离心泵最重要的就是离心，这表示了其主要的功能就是通过离心力将液体进行分层，从而提炼出有用的部分，并将杂质分离出来，实现对原材料的高效利用。多级离心泵要想正常工作，单靠泵轴和叶轮是不够的，平衡装置也是重要的部分，对整个生产过程有着至关重要的作用。如果平衡装置出现故障，多级离心泵同样也不能正常工作。在设备运行时，平衡装置中最容易受损的部件就是平衡盘，在离心力作用下，平衡盘常常会受到磨损，如果磨损较为严重，就会影响整个装置的平衡状态。因此，需要及时检修平衡装置，定期更换平衡盘，要想进一步减小对平衡盘的磨损，减少更换次数，降低检修成本，还可以在平衡盘上增加一些垫片，延长平衡盘使用寿命。

3.4 机械密封

在对装置进行密封时，通常采取的办法是机械密封，这种密封方式采用锁盒的构造方式，这种构造方式与火箭的几级扣锁方式相似，可以在保证内部环境密封的情况下，给零部件留下伸缩空间。既可以减少杂质的渗入，还能始终保持装置内的液体处于活跃状态，有利于多级离心泵的高效工作。多级离心泵工作效率的高低与密封方式密切相关，既需要内部环境处于密封状态，又不能封装过度，这样不利于后期的拆卸和检修。特别是在需要更换泵头时，如果封装过度，就会导致泵头无法拆卸，因此要合理把握密封程度，避免封装过度。除了整体密封，还需要注意局部密封，不能留下较大空隙，以免泵头在工作时偏转角度过大，容易损坏泵轴。

3.5 联轴器间隙

多级离心泵在工作过程中，不仅容易造成平衡盘的损害，还会造成联轴器间隙故障。这是由于在平衡盘遭受磨损的情况下，转子会不断向吸入口的方向移动，并且泵轴会热胀冷缩，使得联轴器之间的间隙过大，超过规定标准，即使只超过2～3 mm，也会使多级离心泵不能正常运作。在检修时，需要先确定联轴器之间间隙大小，然后和规定标准相比较，按照实际需要调节联轴器间隙。由于泵轴在正常工作条件下也会受到热胀冷缩的影响，因此在调节间隙时需要给装置预留空间，按照规定，应当预留2～3 mm 的空间，才能保障多级离心泵的正常运作。

4 结语

多级离心泵在整个核电行业中起着重要作用，它不仅被广泛运用到核电的各个方面，还拓展到其他领域，其正常运作关系到行业整体利益。多级离心泵的广泛应用，不仅体现出我国科技化水平的提高，并且对工业生产一体化也起到了重要作用。但由于其结构的复杂性，在工作过程中容易出现故障，因此企业需要高度重视多级离心泵的检修工作，定期安排人员进行检修，及时检查出故障，避免造成较大经济损失。