离心泵常见故障分析及其解决方法

发表时间:2021/1/28   来源:《科学与技术》2020年28期   作者:石义生
[导读] 离心泵因结构形式简单,维修便捷,具有输送连续性强、适用范围广、性能稳定等优势,
        石义生
        抚顺石化石油一厂
        摘要:离心泵因结构形式简单,维修便捷,具有输送连续性强、适用范围广、性能稳定等优势,因此在炼油、化工工业中有着广泛的应用。在安全管理理念不断深入的当前,离心泵能否平稳、高效运行越来越受到企业管理人员的重视。为了保证离心泵运转质量,确保设备可能潜在的隐患能够及时消除,有必要对离心泵常见故障及其解决方法展开研究。
关键词:结构特性;工作原理;故障分析;离心泵
引言
        离心泵炼油、化工装置中应用最为广泛的工业泵。正是由于应用规模十分庞大,制造、安装时间不一,各个制造厂的能力也是良莠不齐,再加上泵的操作条件(温度、压力及介质性质)也差别较大,所以很难有统一的故障类型和维修方法。根据经验以及相关统计,离心泵的故障分布大致有三大类,密封故障占比约47%,轴承故障占比28%,叶轮、口环等过流部件故障占比10%,其余故障占比约15%。因篇幅原因,本文主要对前三部分故障进行阐述和展开。
1常见离心泵的结构及工作原理
        一般情况下,离心泵的主要部件有:泵体、叶轮、轴封箱、泵轴、轴承箱。离心泵的主要动力依赖于电动机的电能提供,在离心泵启动之前,泵体和入口管路必须灌满液体介质,将管路中掺杂的气体排出去。当离心泵的叶轮快速地转动时,离心泵的叶片就会促使泵内介质也跟着快速旋转,旋转着的液体在离心力的作用下,会从离心泵的叶轮中被抛出,离心泵的叶轮中心部分将会形成真空的区域,因此,会吸入管路中的液体,在持续的压差作用下,液体将进一步地进入离心泵体内。离心泵的叶轮不停地旋转,液体也跟着连续不断地被压入和排出,所以,离心泵之所以能够实现液体传输,其根本原理是依靠离心力形成三维压力差促使液体流动。
2离心泵常见故障
        2.1密封故障
        泵轴密封主要有软填料和机械密封两种,但是随着技术的发展,机械密封应用越来越广泛,成为了首要选择,故在此主要阐述机械密封故障,主要有以下三个方面。
        2.1.1密封设计选型不合理。密封面的材料选用不当或者密封面的表面不平度不合格;弹簧及波纹管选用不合适,难以满足工艺条件;
        2.1.2工艺操作不当。密封冲洗、冷却管路不通;泵汽蚀、抽空;泵运行波动频繁,轴向串量大而补偿不及时造成摩擦副磨损;泵送介质温度、压力或者浓度变化造成结晶或者内含固体颗粒物造成摩擦副磨损;
        2.1.3维护安装精度不够。泵和驱动机找正不良;管线应力过大;密封的转动部分动平衡不达标;轴套和轴不同心;轴弯曲、叶轮口环间隙不合适等原因都可能导致或者加速密封泄漏失效;
        2.2轴承故障
        离心泵轴承的故障主要是滚动轴承的故障。在正常操作条件下,滚动轴承上所承受的负荷是:泵运转部分的质量、滚动轴承与轴采用过度配合产生的应力、按泵计算所规定的残余未平衡的径向力、轴向力、轴承制造厂规定的轴承预加载荷。主要故障包括:
        2.2.1轴承负载。

可能导致的原因是:泵和驱动机对中不良;轴承和轴配合不当;过盈量过大、转子动不平衡量过大;轴弯曲;轴的径向热膨胀;
        2.2.2泵操作不当、维护不及时。泵超负荷运行;泵频繁的的抽空、汽蚀,泵或原动机长期振动超标;
        2.2.3轴承润滑不当。润滑油或脂过多或是过少都能导致轴承过热,影响轴承使用寿命,严重时可能导致抱轴事故发生;采用的润滑油或脂选用不当,无法形成有效的油膜润滑;润滑油长期使用变质乳化或者有水和其它杂质存在,使得润滑不良;
        2.3叶轮、口环等过流部件故障
        叶轮、口环等部件选材不当,易造成腐蚀或者磨损过快;安装精度不达标;泵入口条件恶劣,泵常有抽空、甚至是汽蚀情况发生;泵内进入固体异物;
3离心泵常见故障解决办法
        综上,离心泵运行故障可以归纳为腐蚀与磨损、机械、性能、轴封故障四类。这四类故障往往相互影响,因此,对于出现的故障,需要我们重点诊断、统筹分析。离心泵能否长周期的平稳、高效运行,主要从以下几个方面考虑。
        3.1设计选型合理
        随着我国炼化工业、制造业的快速发展,制造工艺以及材料科学也得到了长足的进步,生产制造标准越来越规范严格,安全生产理念的不断加强,因此,诸多老炼化企业还存在技术落后的老旧机泵,这给我们的安全生产带来了隐患,需要我们一一甄别和逐步淘汰更新。
        首先,流量、出口压力、扬程、温度等须满足工艺条件,避免出现超温、超压、超负荷以及低流量运行;其次,叶轮、口环、密封元件、轴承等材料、部件选用得当;
        3.2合理使用,科学维护保养。
        规范操作,促使一线员工养成良好的操作习惯,保证离心泵在工况条件下平稳运行;制定合理维护保养计划,做到润滑良好,维修及时,安装质量达标。
        3.2运用新的技术、装备,加大投入力度,探索新的运行管理模式。
        对较为主要或者是频修的离心泵,建立在线监测系统,对机泵运行状态、轴承振动和温度等重要运行参数实行全天候的在线监测,运用大数据技术能够及时的发现离心泵异常情况和故障,避免发生更大的事故出现,树立预防为主,管修结合的管理模式。
结束语
        本文对离心泵的工作原理结构以及常见各种故障进行归纳了分析,并根据问题提出了相应的解决方法,进行了适当的说明,希望能够为相关人士提供一些参考和帮助,使企业的离心泵的运行能够更加合理、高效、平稳,有助于提升企业相应的管理水平。而且通过对问题的梳理,我们也可以发现,能够导致离心泵出现问题的原因有很多,需要相关的业界人士不断的努力,尽可能地将安全问题和故障隐患扼杀在初始阶段,避免问题的严重化而带来的经济损失、和人员伤亡事故。
参考文献
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