离心泵运行常见故障及其处理方法的研究

2021-01-22王璐瑶

设备管理与维修 2021年14期

王璐瑶

（中国石油大庆石化公司化工三厂，黑龙江大庆 163714）

0 引言

在一些企业中离心泵是关键的生产设备，其可靠运行将直接影响企业的生产安全和效益。在实际生产过程中企业要采用先进的故障诊断方法，加强离心泵的故障排查工作，来消除运行中的故障。由于离心泵运行故障的多样性，故障排查和处理的难度非常大，并且不同的故障类型和原因需要采用不同的处理方式，因此，只有解决了各种常见故障才可以使其保持稳定、可靠的运行状态，维护正常的生产秩序。

1 离心泵的工作原理

离心泵是生产领域应用非常广泛的一种设备，电机是其运行动力。其主要工作原理：在离心泵启动之前，泵体与吸入管中充满了液体，在叶轮处于高速旋转的状态下，电机将可以有效带动叶片间液体的同步旋转；运行过程中，液体在离心力的作用下从叶轮中心被甩向叶轮外缘，且在此过程中流速和动能将同步增大；由于泵壳为蜗壳形状，液体进入泵壳以后流道逐步增大且流速逐步下降，一部分动能还有会在此运行过程中逐步转化为静压能，此时液体将会以极高的压强沿着排出口流出；在叶轮中心位置，液体被甩出以后会转变为真空状态下，液面处的压强远远超出叶轮中心处，这样吸入管路中的液体就会进入泵体。在叶轮不断的循环过程中，液体反复、连续地进行吸入和压出过程，就可以实现液体的输送[1]。

2 离心泵的常见故障和处理方法

2.1 不能启动或启动负荷过大

离心泵不能启动是由多种原因造成的：如果是由原动机或电源启动异常引起的，就需要专业人员立即检查原动机或电源的运行状态，并根据检查情况来采取有效的应对策略；由泵卡住所造成的泵启动异常，可以用手盘动联轴器检查，在条件允许的情况下还需要解体相关设备以全面检查；填料压得过紧同样会导致泵的启动异常，通过放松填料即可消除故障。

2.2 泵启动后无流量

启动后无流量也是离心泵较为常见的故障，故障原因有很多种类型，需要采取的处理方式也有所不同：如果是灌泵不足或泵内气体没有完全排出的引起的，需重新灌泵；当泵转向不符合要求时，需重新检查泵的旋转方向是否正确；当滤网堵塞严重时要立即检查滤网，并清除滤网中的杂物。

2.3 泵排液后中断

当在离心泵运行过程出现了泵排液后中断的现象以后，根据实际经验，这一故障主要是由以下因素引起的：吸入管路漏气；灌泵过程中，吸入侧的气体未完全排出；吸入侧被异物所堵塞；吸入的气体量超出了正常标准[3]。针对这些原因需采取相应的处理措施：及时检查吸入侧管道连接处的密封情况，使连接和密封符合要求；重新灌泵，保障吸入侧的气体可以完全排出；离心泵运行时，停泵来清除吸入侧的异物；定期检查吸入口。

2.4 流量不足

在离心泵运行过程中，常常会出现流量不足的情况：当系统静扬程过大时，离心泵的扬程就难以达到相应的标准与要求，此时需要检查液体高度与系统压力等参数，如果有不符合设计的情况就要适当对这些参数加以调整；当运行阻力损失过大时，离心泵的扬程会变小，这时可以通过检查管路、止逆阀等的来消除故障；在长期的使用过程中壳体和叶轮出现严重的磨损，同样会使离心泵的流量不足，这一情况可以通过维修和更换叶轮来解决；另外，泵叶轮出现堵塞、磨损和腐蚀等也会导致流量不足的故障，可以采用的措施有定期清洗、检查和更换等。

2.5 运行时的功耗过大

离心泵运行过程中功耗非常大，如果长期维持这一运行状态，就意味着离心泵的能耗非常高，影响企业生产中的经济效益。功耗过大原因有：离心泵的流量过大，相关人员需结合离心泵的运行需求来适当减小流量，来有效控制流量；液体密度增加，专业的维修人员需定期检查液体密度，控制这一指标；填料压得过紧或存在干摩擦作用力，这样可以适当放松填料。

2.6 离心泵振动、异响问题

在运行过程中，振动值大小是检查离心泵运行状态的重要指标。振动值增大的原因通常有：泵转子或驱动机转子不平衡，泵轴与电机轴对中不良，轴承损坏，地脚螺栓松动或基础不牢固，泵抽空，管道支撑不牢固引起的管线振动等。离心泵的振动和异常响动现象非常常见，在振动异常的情况下，首先观察泵是否有抽空问题，检查是否需要进行工艺调整，如果是轴承损坏造成的离心泵振动，需要检修并更换轴承。

离心泵运行过程中出现异响的原因主要有：泵抽空造成泵体异响，如果发现泵体抽空首先检查液位是否正常，如果现场压力表出现上下波动现象，则要重点检查现场泵入口过滤器是否有堵塞现象，需要停泵检查处理。检查泵体内部件是否有松动情况，进行拆泵检查并重新紧固松动件。

3 离心泵故障诊断方法

3.1 信号处理方法

近年来，随着离心泵在各个生产领域的广泛使用，逐步出现了针对离心泵的各种故障诊断方法，尤其是在信息时代，故障诊断技术日渐多样且先进。其中，信号处理方法就是一种十分有效的方式，它通过对相关信号的采集就可以判定故障部位和原因。以频谱故障诊断法为例，在离心泵的运行过程中，有关人员可以依靠频段来进行分析，根据分析结果来定位故障位置，进一步判定故障的影响范围；根据检测频率的组分成分、来源，来开展详细的故障原因分析，最终制定出更为有效的故障处理方式。

3.2 解析模型分析方法

在解析模型分析的故障诊断方法中，参数估计法是典型代表，这一方法在应用过程中需要严格根据模型的各种参数变化情况，来开展详细的故障检测和分离，通过详细分析准确找出参数之间存在的紧密联系，进而获得故障的相关信息。通过加强日常状态监测工作，并利用各类离线监测系统趋势分析图功能，分析现场机泵运行状态是否有恶化趋势，并为下一步的计划检修提供依据。