尹亮

（中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司，天津 300459）

離心泵是日常生活常用的一種機(jī)器設(shè)備，主要是由離心葉輪、泵殼、聯(lián)軸器、滾動(dòng)軸承、減速箱等一系列構(gòu)件構(gòu)成。使用過(guò)程中，離心泵具備運(yùn)行穩(wěn)定、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)、易耗配件少、結(jié)構(gòu)緊湊、生產(chǎn)制造及安裝成本費(fèi)用低等顯著特點(diǎn)。因此，在具體生產(chǎn)活動(dòng)中得到全面推廣。但是，即便離心泵具備這些顯著的特性，在日常應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)有各種各樣的故障，使之不能正常運(yùn)行，進(jìn)而影響人們的生產(chǎn)與生活。因而，要采取有效的辦法來(lái)判定離心泵的常見(jiàn)問(wèn)題并加以解決。

1 離心泵的介紹

1.1 離心泵的工作原理

離心泵在啟動(dòng)前，必須將所傳送的流體灌入泵體內(nèi)，如果泵體上有排氣閥門(mén)，就必須將泵外殼中的氣體全部排出。在啟動(dòng)后，由泵的軸上耦合器驅(qū)動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉輪驅(qū)動(dòng)泵外殼中的流體轉(zhuǎn)動(dòng)。由于慣性的離心力，流體從葉片的中央向外周拋出，從而增加了流入葉輪外圍流體的靜壓力和動(dòng)能。當(dāng)流體從葉輪排出并流入泵殼時(shí)，由于殼中流道的增大，流體的速度變慢，并將其一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。因此，壓力更大；帶壓的流體通過(guò)泵的出口處流入排放管道，然后被傳送到需要的地方。隨著流體從葉輪的邊緣拋出，在葉輪的中央形成一個(gè)低壓或真空區(qū)域。同時(shí)，在大氣壓力的推動(dòng)下，外部待抽吸的流體通過(guò)抽吸管道被推到了葉輪的中央。因?yàn)槿~輪是持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，因此，液體被持續(xù)、均勻地吸入或甩出，構(gòu)成了泵的全工作流程。

1.2 離心泵應(yīng)用的領(lǐng)域

（1）石化行業(yè)。離心泵比較常見(jiàn)的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用有石油化工轉(zhuǎn)運(yùn)介質(zhì)、供水系統(tǒng)、運(yùn)輸分配等。隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和云計(jì)算的日益普及化，輸送資源管理仍無(wú)疑是未來(lái)的城市基礎(chǔ)。離心泵適用于泵低黏度液態(tài)或物質(zhì)。依據(jù)設(shè)計(jì)方案，離心泵由牢固的機(jī)器設(shè)備制作而成，因?yàn)樗菫楦咚龠\(yùn)行量身定做的。一般來(lái)說(shuō)，能夠高效地投入工作。

（3）消防系統(tǒng)。離心泵也非常適用于工業(yè)消防和滅火系統(tǒng)。離心泵非常適用于滅火系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈兲焐陀心芰μ幚泶罅康乃?，并以極高的流量將其排出。它們還能夠長(zhǎng)距離調(diào)節(jié)流量，使其在整個(gè)工業(yè)聯(lián)合企業(yè)和建筑的防火系統(tǒng)中有效。

離心泵將葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的速度傳遞給液體流動(dòng)方向。旋轉(zhuǎn)葉輪是將產(chǎn)生的速度傳遞給泵送流體的水力部件。

（4）防洪系統(tǒng)。離心泵也適用于防洪及其控制系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用。不過(guò)，離心泵在啟動(dòng)前需要灌注是它們明顯的缺點(diǎn)之一。但是，當(dāng)離心泵安裝在防洪及其控制系統(tǒng)中時(shí)，這種固有的局限性可以轉(zhuǎn)化為優(yōu)勢(shì)。再加上它們?cè)冢ㄎ肟冢┙](méi)（在水下）時(shí)運(yùn)行的最好，離心泵的這種啟動(dòng)要求使其非常適用于防洪及其控制系統(tǒng)。換句話(huà)說(shuō)，離心泵非常適合防洪應(yīng)用，因?yàn)楫?dāng)洪水淹沒(méi)它們時(shí)，離心泵運(yùn)行得最好。

2 離心泵的常見(jiàn)故障和原因分析

2.1 離心泵的常見(jiàn)故障

（1）啟動(dòng)后泵不出水。①泵中空氣并沒(méi)有排出。液體能通過(guò)泵蓋上的注液孔慢慢地注入(有利于排氣)。②管接頭和法蘭處漏水應(yīng)適當(dāng)擰緊。③假如泵速低，檢查電機(jī)速度或電壓是不是太低。④離心泵吸入高度過(guò)高，超過(guò)離心泵吸入范圍，或是吸嘴并沒(méi)有進(jìn)入池中。⑤電機(jī)反轉(zhuǎn)。⑥泵的葉輪松動(dòng)，未能工作。⑦吸水口濾網(wǎng)堵塞，吸不上水。

（2）啟動(dòng)后泵的出水量不足。①葉輪被堵，應(yīng)拆開(kāi)泵清理。②空氣進(jìn)入泵體，可打開(kāi)放氣門(mén)放氣。③泵的轉(zhuǎn)速低。④泵葉輪與密封圈間隙太大，或葉輪磨損松脫，填料函密封較差。⑤出水閥門(mén)開(kāi)啟不夠。⑥設(shè)計(jì)有問(wèn)題。

（3）泵出水量不足。泵內(nèi)存有空氣，可檢查吸水管、填料函是否漏氣。

（4）泵啟動(dòng)后突然停止出水。①吸水管接頭突然松脫漏空氣或因吸水管中有空氣囊。②向泵內(nèi)灌水時(shí)太急，空氣沒(méi)有排盡。

（5）電機(jī)負(fù)荷過(guò)大。①泵的裝配和安裝不合適（如填料太緊，泵和電機(jī)軸向中心線(xiàn)不重合，葉輪與殼體間摩擦等）。②泵的給水高度過(guò)大或流量大。③泵的轉(zhuǎn)速過(guò)高。

5.避免暴飲暴食和過(guò)分節(jié)食。暴飲暴食和節(jié)食是兩個(gè)極端。前者使身體、器官處于營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩的狀態(tài)，后者使身體處于營(yíng)養(yǎng)缺乏的狀態(tài)，久而久之會(huì)傷害到身體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，出現(xiàn)健康問(wèn)題。

（6）其他。①泵工作時(shí)振動(dòng)，可能是泵與電機(jī)軸中心線(xiàn)不重合、主軸彎曲、地腳螺栓松動(dòng)、葉輪存在偏心。②軸承發(fā)熱，可能是缺油或與電機(jī)軸不同心。③運(yùn)轉(zhuǎn)異響?？赡苁沁M(jìn)入空氣或因振動(dòng)、泵軸與電機(jī)軸不同心等。

2.2 離心泵常見(jiàn)故障的原因分析

2.2.1 離心泵發(fā)生啟動(dòng)故障原因分析

（1）離心泵啟動(dòng)載荷過(guò)大或旋轉(zhuǎn)部位卡住造成無(wú)法正常工作的主要因素有：①泵軸彎曲，造成泵口環(huán)的空隙不均勻，旋轉(zhuǎn)部件被摩擦或卡?。虎诹慵b配失誤和水泵定位、找正不滿(mǎn)足規(guī)定，導(dǎo)致各旋轉(zhuǎn)零件間間隙過(guò)??；③泵體內(nèi)部零件斷裂，使泵體或泵軸發(fā)生卡死；④填料壓蓋密封太緊，使盤(pán)根部受到壓力而抱死或卡住泵的軸心；⑤旋轉(zhuǎn)部分生銹或被雜料堵塞；⑥在啟動(dòng)過(guò)程中，出水閥不能完全閉合，從而產(chǎn)生全負(fù)荷啟動(dòng)。（2）離心泵啟動(dòng)后沒(méi)有出水的主要因素有：①離心泵的注水量不夠或沒(méi)有完全排空；②進(jìn)水管、填料函或真空管有較大的空氣泄漏；③水泵的安裝高度過(guò)高或入池水位過(guò)低，加上管路損耗過(guò)大，導(dǎo)致水泵吸收的實(shí)際揚(yáng)程超出容許吸水揚(yáng)程；④抽水站的總揚(yáng)程大于泵的總揚(yáng)程；⑤水泵葉輪倒置安裝；⑥電機(jī)的相位順序不正確導(dǎo)致電機(jī)倒置；⑦未正確打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)或出水閥門(mén)。

2.2.2 離心泵出現(xiàn)異常振動(dòng)或是異常聲響原因分析

（1）工作轉(zhuǎn)速在0 ～40%。軸承間隙過(guò)大、軸瓦松動(dòng)、滑油中有污垢、滑油（黏度、溫度）不良、由于存在空氣或流程中流體產(chǎn)生的氣泡、潤(rùn)滑不良、軸承破損等。解決辦法：經(jīng)檢驗(yàn)后，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，例如，調(diào)整軸承的空隙、排除滑油中的污物、換新滑油等。（2）工作轉(zhuǎn)速在60%～100%。如軸承問(wèn)題或密封件間隙過(guò)大、保護(hù)環(huán)松動(dòng)、密封磨損等，應(yīng)直接檢查、調(diào)整或更換。（3）震動(dòng)頻率是工作速度的2 倍。故障時(shí)，接頭松動(dòng)、密封件磨耗、外殼變形、軸承受損、支持諧振、止推軸承破損、軸彎曲、裝配不良。必須進(jìn)行檢驗(yàn)，并根據(jù)情況進(jìn)行修理、調(diào)整或更換。當(dāng)震動(dòng)頻率為N 倍工作速度時(shí)，壓強(qiáng)脈沖、偏離中心、外殼變形、密封磨損、底座共振、管路或機(jī)械共振、齒輪嚙合或磨耗等。解決辦法：對(duì)管道及基座進(jìn)行適當(dāng)?shù)母鼡Q、修理或調(diào)整。（4）振動(dòng)的幅度過(guò)大。軸摩擦、密封、軸承、齒輪嚙合不良、軸承抖動(dòng)、收縮配合不良等。解決辦法：對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)，并根據(jù)情況進(jìn)行修理、調(diào)整或更換。

2.2.3 離心泵出現(xiàn)運(yùn)行故障原因分析

（1）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于軸功率過(guò)高，導(dǎo)致電機(jī)超負(fù)荷的產(chǎn)生：①電機(jī)和水泵配合不當(dāng)，電機(jī)的容積不足，造成“小馬拉大車(chē)”；②離心泵安裝的葉輪形狀比原有葉輪的直徑大，導(dǎo)致過(guò)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；③泵的葉輪不圓滑，導(dǎo)致葉輪的靜平衡和機(jī)組同心度不滿(mǎn)足要求，導(dǎo)致了轉(zhuǎn)子離心運(yùn)轉(zhuǎn)；④離心泵的抽水設(shè)計(jì)不當(dāng)、埋入深度不足、入水情況較差而引起氣蝕和振蕩；⑤在大流量狀態(tài)下，水泵的運(yùn)行偏差超過(guò)了設(shè)計(jì)值；⑥密封墊太緊或密封墊不能充分的潤(rùn)滑而產(chǎn)生過(guò)度摩擦力；⑦軸承的磨損或破損；⑧外部電網(wǎng)的變化導(dǎo)致了系統(tǒng)的電壓下降。

（2）造成軸承溫度高而引發(fā)損壞的主要原因有：①軸承自身的磨耗，造成的徑向間隙超出標(biāo)準(zhǔn)；②軸承與軸頸、軸承座配合不良，出現(xiàn)“跑內(nèi)圈”“跑外圈”等問(wèn)題；③維修時(shí)組裝方式不合理，導(dǎo)致支座損壞，或因安裝部位不正確而導(dǎo)致軸承偏心；④滑塊軸承和軸瓦磨損不良或有鑄造缺陷，疲勞損壞；⑤滾動(dòng)軸承上的甩油環(huán)不圓或不能轉(zhuǎn)動(dòng)，使其甩油功能喪失；⑥潤(rùn)滑油質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或不干凈，且有污垢；⑦軸承加入過(guò)量或較少的滑油，導(dǎo)致軸封磨損，滑油泄漏；⑧軸承冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障；⑨水泵和電機(jī)不同心。

（3）運(yùn)行中出現(xiàn)的噪聲和震動(dòng)產(chǎn)生的原因：①離心泵底座不牢固，底座螺栓松動(dòng)；②傳動(dòng)裝置有問(wèn)題，或泵軸存在彎曲，使泵的主軸和電機(jī)的中心位置偏離；③轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的不均衡；④軸承有較大的間隙和磨損；⑤在運(yùn)行過(guò)程中，葉輪的個(gè)別溝道被雜物、石塊堵塞，或有一些葉片有缺陷，導(dǎo)致葉輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)因水流不均衡而產(chǎn)生震動(dòng)；⑥水泵出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象；⑦當(dāng)水泵流量在未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，由于流量太大或太小，導(dǎo)致水泵的壓力波動(dòng)或壓強(qiáng)波動(dòng)，從而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。

2.2.4 泵的軸承發(fā)熱原因分析

軸承瓦的選用與需求不符，必須進(jìn)行修復(fù)或替換軸承瓦塊；軸承間隙太少，必須對(duì)軸承的間隙進(jìn)行再調(diào)節(jié)或刮磨；滑油數(shù)量不足或質(zhì)量差時(shí)，應(yīng)補(bǔ)加滑油用量或更換滑油；軸承安裝不當(dāng)，應(yīng)按照規(guī)定進(jìn)行軸承安裝，排除操作不當(dāng)?shù)囊蛩?。冷卻系統(tǒng)不能正常工作，需要檢修；軸承磨損或松動(dòng)，須維修或更換，如有松動(dòng)，應(yīng)將相關(guān)螺釘緊固；泵軸出現(xiàn)彎曲情況，必須校正泵軸；甩油環(huán)發(fā)生了畸變，甩油環(huán)無(wú)法旋轉(zhuǎn)，不能實(shí)現(xiàn)飛濺潤(rùn)滑，必須更換甩油環(huán)；聯(lián)軸器存在問(wèn)題或軸向空隙過(guò)少時(shí)，應(yīng)對(duì)對(duì)中狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)，并調(diào)節(jié)其軸向間距。

3 離心泵的維護(hù)保養(yǎng)

3.1 離心泵平時(shí)的維護(hù)保養(yǎng)

（1）定期盤(pán)車(chē)。離心泵在使用前，必須進(jìn)行人工盤(pán)車(chē)，并在盤(pán)車(chē)期間，必須嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行盤(pán)車(chē)，可以及時(shí)檢測(cè)水泵的異常情況，保證在某種意義上，軸沒(méi)有異常彎曲，軸承對(duì)中，沒(méi)有異常的摩擦。在使用期間，應(yīng)確保水泵的振幅振動(dòng)在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)。長(zhǎng)時(shí)間不使用的低溫液體離心泵必須經(jīng)常進(jìn)行盤(pán)車(chē)運(yùn)行，以確保水泵的工作性能。

（2）密封氣作用。離心泵在啟動(dòng)前，必須使用安全、可靠的氣體封閉氣閥，防止在溫度較低時(shí)，發(fā)生氣體堵塞管道。注意氣密性，按生產(chǎn)廠(chǎng)商指定的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)氣壓差異。確保氣體的泄漏溫度在標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，并保證不會(huì)出現(xiàn)異常的漏點(diǎn)。泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，必須確保其軸承的溫度是正常狀態(tài)的。

（3）潤(rùn)滑合格。低溫液力離心泵的工作潤(rùn)滑是確保其工作狀態(tài)的前提，潤(rùn)滑油的失效將導(dǎo)致整個(gè)裝置出現(xiàn)故障。良好的潤(rùn)滑狀態(tài)能減少機(jī)械磨損，防止灰塵等物質(zhì)侵入機(jī)器內(nèi)部，并能將過(guò)剩的冷空氣排出，使軸承工作在一個(gè)正常的溫度范圍。為了確保油面的正常，必須定期地加入潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂。加入時(shí)，要注意選用合適的潤(rùn)滑油型號(hào)，不要混合使用：在加入時(shí)，要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)運(yùn)行泵的軸溫，并對(duì)電動(dòng)機(jī)的軸承進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)。

3.2 離心泵出現(xiàn)故障時(shí)的維修維護(hù)

（1）預(yù)警維護(hù)。預(yù)警維護(hù)的目標(biāo)比較明確，主要是以離心泵工時(shí)及工況為依據(jù)來(lái)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)測(cè)的，具體內(nèi)容包括檢查軸承溫度、潤(rùn)滑狀況、機(jī)械振動(dòng)以及其他異常情況。在檢測(cè)的過(guò)程中，若某一參數(shù)高于預(yù)定臨界值，則應(yīng)該對(duì)離心泵停機(jī)檢修，從而杜絕相關(guān)事故發(fā)生，預(yù)警維護(hù)操作可通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)診斷模式遙控或是人機(jī)對(duì)話(huà)的形式來(lái)完成。

（2）積極維護(hù)。積極維護(hù)主要是對(duì)離心泵缺陷或者是對(duì)設(shè)備換代升級(jí)需求進(jìn)行滿(mǎn)足而采取的維護(hù)措施，需要對(duì)正在使用離心泵重新進(jìn)行設(shè)計(jì)及改造，從而使其運(yùn)轉(zhuǎn)效率得以提升，并使某些功能得以增強(qiáng)，進(jìn)而使離心泵運(yùn)行過(guò)程中的安全性能得到提升，并使之使用壽命得以延長(zhǎng)，從而使企業(yè)開(kāi)支得以節(jié)約。

（3）預(yù)防維護(hù)。依據(jù)離心泵的使用周期和運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)離心泵開(kāi)展拆卸查驗(yàn)，對(duì)滾動(dòng)軸承、減速箱、離心葉輪、支撐架、聯(lián)軸器、密封環(huán)等有關(guān)部件逐一進(jìn)行測(cè)試。拆換存在安全隱患問(wèn)題的部件，維護(hù)好性能正常的部件。但在保護(hù)預(yù)防性維護(hù)的過(guò)程當(dāng)中，存有的缺陷也比較突出，容易造成離心泵重裝配合的精度減少，并且檢修時(shí)間長(zhǎng)，非常容易危害機(jī)械的正常啟動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，離心泵作為人們生產(chǎn)生活中常用的設(shè)備，在使用過(guò)程中，雖然其特性和作用突出，但也比較容易出現(xiàn)故障，當(dāng)故障出現(xiàn)后，應(yīng)及時(shí)對(duì)其故障出現(xiàn)的原因做出判斷，并做好相關(guān)維護(hù)工作，從而保證離心泵能夠正常使用。