多级离心泵维修常见故障分析及处理方法

管鹏智

（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽宁 辽阳 111003）

1 多级离心泵的结构构造

多级离心泵的结构主要包括两种类型，一种属于节段连接，另外一种属于多级串联结构。节段连接模式主要特征是采用了每一级螺杆连接的方式，内部有扩压器的壳体进行叶轮重组，各个级别通过串联的方式相互固定，其优势十分突出，包括耐压性能耗、不容易发生泄漏等等。但是，由于维修过程中可能需要进行管道的拆卸，所以工作量会相对比较多一些。节段多级泵在结构上主要以圆环状结构为主，其内部的叶轮会配置压出结构，整体来说采用蜗壳来进行制造，成本较低且能够适应工业生产的特殊需求，再加上压能的转化率较高，所以工业生产中应用较为普遍。在多级离心泵的设计过程中，首级叶轮的设计十分关键，需要选择双吸式涡轮来进行设计，能够同时满足温度稳定性高、流量大的特征要求，同时可以很好的控制内部的汽蚀环境，确保压力的稳定性。针对一些压力普遍较高的泵体结构，采取单层的模式可能会出现安全质量隐患，所以许多生产厂商都更换了双层泵体结构，该结构条件下能够承受更多的压力而不发生开裂问题，同时内部的安装稳定性更强，可以采取节段式的转子来配合安装，如下图1 为多级离心泵构造图。

图1 多级离心泵构造图

2 多级离心泵常见故障发生部位及原因探究

多级离心泵在使用过程中需要面对复杂的工况环境，所以很容易出现各种故障，现就多级离心泵使用过程中常见故障的发生部位与故障发生原因介绍如下：

（1）叶轮、口环。叶轮口环是多级离心泵使用过程中常出现故障的区域，这个区域会长期接触气蚀环境的不良影响，遭遇到各种坚硬、锐利物体的影响，所以需要特别关注这个部分的故障问题。一般来说，口环故障主要是磨损较大或者是安装过程中穿量不合理所导致的，如果口环没有及时进行检查出现磨损加剧的问题，可能需要及时对其进行更换，否则可能会影响到正常使用。

（2）平衡装置。多级离心泵使用过程中平衡设备也是容易磨损的区域，一旦表面的粗糙度增加，需要优先解决垫片的问题，通过添加3mm 的垫片可以很好的解决使用周期与时长的问题。在进行垫片的选择时，尽可能选择一些软硬适中的材料，并且对其进行厚度调整，如果已经磨损过度无法使用垫片，则需要提前做好准备，对其进行更换。

（3）密封部位。多级离心泵使用过程中对于密封性具有较高的要求，垂直于旋转轴线的端面一般采取机械密封的方式，长期使用过程中会受到外部弹力的影响与作用，此时可能会引发相对滑动问题，从而出现流体泄漏的情况。为了尽可能做好机械密封的渗漏比例调整，降低维修的成本，需要做好运行稳定性的测试，特别是密封测试工作。

（4）泵轴。泵轴故障主要是由于使用过程中长期高速转动出现了泵轴弯曲以及同轴度偏差等问题，引发导叶轮、密封环的磨损，从而导致泵体的振动增加，轴向推力增加，平衡座摩擦加剧。所以，要想避免泵轴裂纹，就需要降低表面磨损带来的负面影响，提升修复的效果。针对轴弯曲量而言，需要控制在合适的数值，最好可以借助于螺旋压力机来进行协助。

（5）轴承温度。轴承温度过高是多级离心泵的常见故障，在高速转动过程中如果不及时解决该问题，温度会持续增加，随后出现轴承烧毁的情况。一般来说，出现该问题主要是由于轴向力稳定性下降导致轴承的负荷过大，包括润滑油不合格、润滑腔内部有大量的铁屑等都会引发轴承温度过高的问题。

（6）转子轴向窜动量。转子轴向窜动的位移量过大会导致安装的平衡性下降，主要体现在安装过程中平衡盘的轴向锁体刚性不足或者是叶轮、泵体的距离不合理等方面。一般来说，在进行轴向窜动量的计算时，选择转子拉出排出侧进行距离测量的方式，测算后对比说明书的实际标准值，如果测算值高于标准值1mm，那么说明需要及时对磨损的叶轮进行更换，否则则不属于轴向窜动量过高，可以继续使用。

（7）联轴器间隙。多级离心泵在使用过程中平衡盘会逐步磨损，此时转子会不断吸入到入口方向，所以为了提升平衡性能，需要对联轴器的间隙进行适当的调整。一般来说，实施调整时要综合考虑到泵轴的受热膨胀情况，做好技术标准的对比，最好能够适当扩大2 ～3mm 即可。

3 多级离心泵的使用建议

多级离心泵的使用需要科学的管理，根据使用现状归纳如下几个方面的使用建议：

（1）开泵前。在开泵前，需要避免出现频繁倒泵的情况，特别是在倒泵的过程中需要做好跟踪检验，避免出现气化问题。高温液体在突然进入到冷态泵体当中时，内部的环境温度会发生巨大的变化，此时由于材质的差异，受到热的影响后发生形变的情况各不相同，所以耐磨损的部件往往只有很小的一部分会产生裂隙，需要根据裂隙的情况来判断是否存在故障。在泵进行高温液体的输送时，要做好暖泵操作处理，冷态条件下进行紧急启动的话，需要满足多级离心泵的使用要求，否则不可以使用。

（2）运行中。多级离心泵在使用过程中其内部会不断有平衡液体流出，通过平衡管将其对接到进口端可以确保泵的正常运行。在该过程中，需要特别关注三个方面的问题，第一个是平衡管不能够出现堵塞变形问题；第二个是平衡管需要做好疏通与内部清洗；第三个是高压侧要添加压力表，以此来随时监控好出口的压力。

（3）使用后。多级离心泵在使用后可以根据具体停止工作的时间来做好设备的运行管理，如果是备用的设备，则需要避免出现阀门关闭不严、内部温度较高等问题，从而有效提升备用设备的使用稳定性。

4 多级离心泵的拆装与维修

多级离心泵本身结构比较复杂，对于拆装、维修人员的专业性具有较高的要求，具体的注意事项分析如下：

（1）预备配型检查。通过预先安装转子的方式来进行预备性的检验，检验的内容包括转子的速度、同心度以及位移量等等，通过预备配型检查，可以确保转子的稳定性，同时也可以借助于测量转子同轴度来达到设备同心度的问题，从而有效降低后期磨损带来的不良影响。

（2）零件装配成小部件。多级离心泵内部有大量的零件，其中密封环、叶轮在配合间隙的标准化方面具有很高的要求，所以需要做好导叶套的分析与配置，做好可拆换的处理，这样就可以根据实际的动平衡实验结果来进行零配件的装配使用，做好装配次序的调整有助于提升工作的有序性。

（3）机械密封安装使用。多级离心泵对于机械密封性能具有较高的要求，所以要确保密封性能的可靠性。首先，根据密封的要求做好规格、型号的测试，确保零件不存在缺少问题；其次，做好机械密封元器件的检验，特别避免动环与静环出现端面接触问题，需要优先解决好；再次，做好轴套表面的清洁与检验工作，如果出现毛刺较多的情况，则需要做好打光、修平操作，并且避免出现灰尘较多的情况；最后，装配过程中药确保清洁，使用干净轻柔的材料进行擦洗，避免出现瞬间干摩擦导致磨损，影响设备的使用稳定性与性能整体水平。

5 结语

总而言之，为了延长多级离心泵的正常使用期限，首先我们要了解其构造特点，针对其各个部位可能会出现的常见故障进行深层地探究，一旦故障发生，第一时间能够确保维修方法；其次在多级离心泵的使用过程中，我们也要注意保养工作到位；最后对多级离心泵结构进行创新也是能够延长其使用寿命的有效途径。最终保证多级离心泵能够处于最佳状态，发挥应有的功效。