管鵬智

（中國(guó)石油天然氣股份有限公司遼陽(yáng)石化分公司，遼寧 遼陽(yáng) 111003）

1 多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)主要包括兩種類型，一種屬于節(jié)段連接，另外一種屬于多級(jí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)。節(jié)段連接模式主要特征是采用了每一級(jí)螺桿連接的方式，內(nèi)部有擴(kuò)壓器的殼體進(jìn)行葉輪重組，各個(gè)級(jí)別通過(guò)串聯(lián)的方式相互固定，其優(yōu)勢(shì)十分突出，包括耐壓性能耗、不容易發(fā)生泄漏等等。但是，由于維修過(guò)程中可能需要進(jìn)行管道的拆卸，所以工作量會(huì)相對(duì)比較多一些。節(jié)段多級(jí)泵在結(jié)構(gòu)上主要以圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)為主，其內(nèi)部的葉輪會(huì)配置壓出結(jié)構(gòu)，整體來(lái)說(shuō)采用蝸殼來(lái)進(jìn)行制造，成本較低且能夠適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的特殊需求，再加上壓能的轉(zhuǎn)化率較高，所以工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較為普遍。在多級(jí)離心泵的設(shè)計(jì)過(guò)程中，首級(jí)葉輪的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，需要選擇雙吸式渦輪來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠同時(shí)滿足溫度穩(wěn)定性高、流量大的特征要求，同時(shí)可以很好的控制內(nèi)部的汽蝕環(huán)境，確保壓力的穩(wěn)定性。針對(duì)一些壓力普遍較高的泵體結(jié)構(gòu)，采取單層的模式可能會(huì)出現(xiàn)安全質(zhì)量隱患，所以許多生產(chǎn)廠商都更換了雙層泵體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)條件下能夠承受更多的壓力而不發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題，同時(shí)內(nèi)部的安裝穩(wěn)定性更強(qiáng)，可以采取節(jié)段式的轉(zhuǎn)子來(lái)配合安裝，如下圖1 為多級(jí)離心泵構(gòu)造圖。

圖1 多級(jí)離心泵構(gòu)造圖

2 多級(jí)離心泵常見(jiàn)故障發(fā)生部位及原因探究

多級(jí)離心泵在使用過(guò)程中需要面對(duì)復(fù)雜的工況環(huán)境，所以很容易出現(xiàn)各種故障，現(xiàn)就多級(jí)離心泵使用過(guò)程中常見(jiàn)故障的發(fā)生部位與故障發(fā)生原因介紹如下：

（1）葉輪、口環(huán)。葉輪口環(huán)是多級(jí)離心泵使用過(guò)程中常出現(xiàn)故障的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域會(huì)長(zhǎng)期接觸氣蝕環(huán)境的不良影響，遭遇到各種堅(jiān)硬、銳利物體的影響，所以需要特別關(guān)注這個(gè)部分的故障問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，口環(huán)故障主要是磨損較大或者是安裝過(guò)程中穿量不合理所導(dǎo)致的，如果口環(huán)沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行檢查出現(xiàn)磨損加劇的問(wèn)題，可能需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更換，否則可能會(huì)影響到正常使用。

（2）平衡裝置。多級(jí)離心泵使用過(guò)程中平衡設(shè)備也是容易磨損的區(qū)域，一旦表面的粗糙度增加，需要優(yōu)先解決墊片的問(wèn)題，通過(guò)添加3mm 的墊片可以很好的解決使用周期與時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題。在進(jìn)行墊片的選擇時(shí)，盡可能選擇一些軟硬適中的材料，并且對(duì)其進(jìn)行厚度調(diào)整，如果已經(jīng)磨損過(guò)度無(wú)法使用墊片，則需要提前做好準(zhǔn)備，對(duì)其進(jìn)行更換。

（3）密封部位。多級(jí)離心泵使用過(guò)程中對(duì)于密封性具有較高的要求，垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面一般采取機(jī)械密封的方式，長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)受到外部彈力的影響與作用，此時(shí)可能會(huì)引發(fā)相對(duì)滑動(dòng)問(wèn)題，從而出現(xiàn)流體泄漏的情況。為了盡可能做好機(jī)械密封的滲漏比例調(diào)整，降低維修的成本，需要做好運(yùn)行穩(wěn)定性的測(cè)試，特別是密封測(cè)試工作。

（4）泵軸。泵軸故障主要是由于使用過(guò)程中長(zhǎng)期高速轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)了泵軸彎曲以及同軸度偏差等問(wèn)題，引發(fā)導(dǎo)葉輪、密封環(huán)的磨損，從而導(dǎo)致泵體的振動(dòng)增加，軸向推力增加，平衡座摩擦加劇。所以，要想避免泵軸裂紋，就需要降低表面磨損帶來(lái)的負(fù)面影響，提升修復(fù)的效果。針對(duì)軸彎曲量而言，需要控制在合適的數(shù)值，最好可以借助于螺旋壓力機(jī)來(lái)進(jìn)行協(xié)助。

（5）軸承溫度。軸承溫度過(guò)高是多級(jí)離心泵的常見(jiàn)故障，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中如果不及時(shí)解決該問(wèn)題，溫度會(huì)持續(xù)增加，隨后出現(xiàn)軸承燒毀的情況。一般來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)該問(wèn)題主要是由于軸向力穩(wěn)定性下降導(dǎo)致軸承的負(fù)荷過(guò)大，包括潤(rùn)滑油不合格、潤(rùn)滑腔內(nèi)部有大量的鐵屑等都會(huì)引發(fā)軸承溫度過(guò)高的問(wèn)題。

（6）轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量。轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)的位移量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致安裝的平衡性下降，主要體現(xiàn)在安裝過(guò)程中平衡盤的軸向鎖體剛性不足或者是葉輪、泵體的距離不合理等方面。一般來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行軸向竄動(dòng)量的計(jì)算時(shí)，選擇轉(zhuǎn)子拉出排出側(cè)進(jìn)行距離測(cè)量的方式，測(cè)算后對(duì)比說(shuō)明書的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)值，如果測(cè)算值高于標(biāo)準(zhǔn)值1mm，那么說(shuō)明需要及時(shí)對(duì)磨損的葉輪進(jìn)行更換，否則則不屬于軸向竄動(dòng)量過(guò)高，可以繼續(xù)使用。

（7）聯(lián)軸器間隙。多級(jí)離心泵在使用過(guò)程中平衡盤會(huì)逐步磨損，此時(shí)轉(zhuǎn)子會(huì)不斷吸入到入口方向，所以為了提升平衡性能，需要對(duì)聯(lián)軸器的間隙進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)施調(diào)整時(shí)要綜合考慮到泵軸的受熱膨脹情況，做好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比，最好能夠適當(dāng)擴(kuò)大2 ～3mm 即可。

3 多級(jí)離心泵的使用建議

多級(jí)離心泵的使用需要科學(xué)的管理，根據(jù)使用現(xiàn)狀歸納如下幾個(gè)方面的使用建議：

（1）開(kāi)泵前。在開(kāi)泵前，需要避免出現(xiàn)頻繁倒泵的情況，特別是在倒泵的過(guò)程中需要做好跟蹤檢驗(yàn)，避免出現(xiàn)氣化問(wèn)題。高溫液體在突然進(jìn)入到冷態(tài)泵體當(dāng)中時(shí)，內(nèi)部的環(huán)境溫度會(huì)發(fā)生巨大的變化，此時(shí)由于材質(zhì)的差異，受到熱的影響后發(fā)生形變的情況各不相同，所以耐磨損的部件往往只有很小的一部分會(huì)產(chǎn)生裂隙，需要根據(jù)裂隙的情況來(lái)判斷是否存在故障。在泵進(jìn)行高溫液體的輸送時(shí)，要做好暖泵操作處理，冷態(tài)條件下進(jìn)行緊急啟動(dòng)的話，需要滿足多級(jí)離心泵的使用要求，否則不可以使用。

（2）運(yùn)行中。多級(jí)離心泵在使用過(guò)程中其內(nèi)部會(huì)不斷有平衡液體流出，通過(guò)平衡管將其對(duì)接到進(jìn)口端可以確保泵的正常運(yùn)行。在該過(guò)程中，需要特別關(guān)注三個(gè)方面的問(wèn)題，第一個(gè)是平衡管不能夠出現(xiàn)堵塞變形問(wèn)題；第二個(gè)是平衡管需要做好疏通與內(nèi)部清洗；第三個(gè)是高壓側(cè)要添加壓力表，以此來(lái)隨時(shí)監(jiān)控好出口的壓力。

（3）使用后。多級(jí)離心泵在使用后可以根據(jù)具體停止工作的時(shí)間來(lái)做好設(shè)備的運(yùn)行管理，如果是備用的設(shè)備，則需要避免出現(xiàn)閥門關(guān)閉不嚴(yán)、內(nèi)部溫度較高等問(wèn)題，從而有效提升備用設(shè)備的使用穩(wěn)定性。

4 多級(jí)離心泵的拆裝與維修

多級(jí)離心泵本身結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，對(duì)于拆裝、維修人員的專業(yè)性具有較高的要求，具體的注意事項(xiàng)分析如下：

（1）預(yù)備配型檢查。通過(guò)預(yù)先安裝轉(zhuǎn)子的方式來(lái)進(jìn)行預(yù)備性的檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的內(nèi)容包括轉(zhuǎn)子的速度、同心度以及位移量等等，通過(guò)預(yù)備配型檢查，可以確保轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以借助于測(cè)量轉(zhuǎn)子同軸度來(lái)達(dá)到設(shè)備同心度的問(wèn)題，從而有效降低后期磨損帶來(lái)的不良影響。

（2）零件裝配成小部件。多級(jí)離心泵內(nèi)部有大量的零件，其中密封環(huán)、葉輪在配合間隙的標(biāo)準(zhǔn)化方面具有很高的要求，所以需要做好導(dǎo)葉套的分析與配置，做好可拆換的處理，這樣就可以根據(jù)實(shí)際的動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)進(jìn)行零配件的裝配使用，做好裝配次序的調(diào)整有助于提升工作的有序性。

（3）機(jī)械密封安裝使用。多級(jí)離心泵對(duì)于機(jī)械密封性能具有較高的要求，所以要確保密封性能的可靠性。首先，根據(jù)密封的要求做好規(guī)格、型號(hào)的測(cè)試，確保零件不存在缺少問(wèn)題；其次，做好機(jī)械密封元器件的檢驗(yàn)，特別避免動(dòng)環(huán)與靜環(huán)出現(xiàn)端面接觸問(wèn)題，需要優(yōu)先解決好；再次，做好軸套表面的清潔與檢驗(yàn)工作，如果出現(xiàn)毛刺較多的情況，則需要做好打光、修平操作，并且避免出現(xiàn)灰塵較多的情況；最后，裝配過(guò)程中藥確保清潔，使用干凈輕柔的材料進(jìn)行擦洗，避免出現(xiàn)瞬間干摩擦導(dǎo)致磨損，影響設(shè)備的使用穩(wěn)定性與性能整體水平。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了延長(zhǎng)多級(jí)離心泵的正常使用期限，首先我們要了解其構(gòu)造特點(diǎn)，針對(duì)其各個(gè)部位可能會(huì)出現(xiàn)的常見(jiàn)故障進(jìn)行深層地探究，一旦故障發(fā)生，第一時(shí)間能夠確保維修方法；其次在多級(jí)離心泵的使用過(guò)程中，我們也要注意保養(yǎng)工作到位；最后對(duì)多級(jí)離心泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新也是能夠延長(zhǎng)其使用壽命的有效途徑。最終保證多級(jí)離心泵能夠處于最佳狀態(tài)，發(fā)揮應(yīng)有的功效。