多級離心泵常見故障分析及維修方法

摘要：多級離心泵是一種通用設備，隨著國民經濟的快速發展，其用途越來越廣泛。無論是城市供水、農村灌溉，還是生產中的油、水、高溫腐蝕性流體的輸送，都離不開泵。因此，多級離心泵的安全可靠運行事關國計民生，對于多級離心泵的日常維護保養和及時準確的故障排除至關重要?；诖?，為保證石相關企業多級離心泵使用質量，文章探討多級離心泵原理及維護意義，分析該設備的常見故障和處理方法，重點分析其維護技術。

關鍵詞：多級離心泵;故障;維護技術

引言：多級離心泵在工業生產中的應用十分廣泛，屬于常用化工設備，與其他類型泵相比具有諸多優勢。多級離心泵在運行階段，會受到內外部因素的影響，對其進行有效管理至關重要。在社會經濟高速發展的背景下，企業工藝技術不斷更新換代，對多級離心泵工作性能和穩定性提出了更加嚴格的要求。多級離心泵作為化工生產中的常用設備，其運行是否穩定關系到化工生產的效率和質量。因此，加強日常維護管理，降低設備故障率至關重要。

1離心泵的工作原理

多級離心泵的原理是利用泵軸轉動葉輪產生的離心力作用吸入和排出氣體。具體表現為多級離心泵在運轉過程中，由電機驅動泵軸、葉輪運動，產生離心力，在葉輪內的物料會在離心力作用下脫離葉輪進入壓水管道，與此同時葉輪中心區域會變為真空區域，最終在內外壓力差的作用下，液體進入泵體，通過這種方式，實現傳輸目的[1]。

2多級離心泵的主要組成部分

2.1葉輪

葉輪是唯一的工作組件，多級離心泵通過葉輪在液體上工作。葉輪分為封閉式、開放式、半開放式，其中封閉式葉輪包括葉片、前蓋、后蓋;開放式葉輪只有葉片，沒有前蓋和后蓋。相比之下，封閉式葉輪效率較高。

2.2密封部件

對于多級離心泵，其內部泄漏會對泵的效率產生重大影響。泵在葉輪和泵殼的前后蓋板內，裝有耐磨材料密封環，磨損后可以更換?？刂票猛獠啃孤┑拿芊饨M件有：填料密封、機械密封、浮環密封、干氣密封等。

2.3軸和軸承

軸是構成泵旋轉的基本組件，軸承是泵在旋轉和支撐泵軸中起主要作用的組件，常見的軸承類型是滾動軸承和滑動軸承。

2.4多級離心泵的徑向力與軸向力

多級離心泵由于作用在葉輪兩側的壓力不均而產生軸向力，使轉子軸向竄動，運動件與靜止件發生研磨，且軸承承受的推力過大，造成多級離心泵不能正常運轉，因此必須采取平衡措施。

3檢修關鍵點

（1）制作假軸，在假軸上檢查每個轉子部件兩個端面的垂直度，對超過標準（>0.02mm）的進行修復調整。（2）檢查主軸的彎曲，并進行校正，檢查各軸頸圓度和圓柱度偏差應小于0.02mm。（3）轉子小組裝：檢查轉子的各部跳動（≤0.08mm）。（4）保證轉子膨脹余隙：由于介質溫度較高 （104℃），轉子組裝后必須留出一定的軸向膨脹余隙（0.50～0.75mm），調整到0.60mm。（5）逐級測量隔板厚度，偏差不應大于0.08mm，保證各個級間隔板配合止口間隙，每級隔板件的軸向、徑向配合應嚴密不松晃，如果間隙超標，對配合止口進行堆焊車削修復，將其間隙控制在0.04～0.06mm。 （6）逐級測量口環與葉輪的配合間隙，其值因在0.5～0.6mm之間，我們將間隙調整到0.5mm。（7）各級隔板密封口環間隙為0.4～0.5mm，我們將間隙調整到0.4mm。（8）各級級板組裝用O型環，應完好無損，若用成型，應檢查直徑偏差不大于標準直徑公差的1/2，如果超標必須進行更換。若用條形O型環自行粘結，接頭處應切成45°斜面，用耐高溫膠粘上。（9）保證裝配質量：多級泵水平裝配后，容易造成隔板、導葉等偏斜，為了保證裝配質量，我們特制了多級泵立式裝配平臺。垂直裝配，保證了各級隔板、葉輪及導葉的同軸度，提高了裝配質量。（10）保證水套及軸承箱的定位（徑向跳動≤0.05），進而保證轉子的徑向定位中心（方法：車削軸承箱定位止口，平衡鼓及平衡鼓套間隙為0.40mm，通過上下左右頂絲進行調整軸承箱，先調整垂直方向，頂絲向上頂0.20mm;再調整水平方向，左右頂0.20mm）。（11）測量并調整轉子的二次串量（定為一次串量的一半4.2mm），保證轉子在殼體的軸向中心。（12）該泵驅動端軸承為支撐軸承，非驅動端為背靠背止推軸承，保證止推軸承的軸向膨脹余隙（0.08～0.12mm），我們將壓蓋間隙調整到0.10mm。（13）保證軸系對中：使用激光對中儀對機泵進行對中找正（疊片式：徑向≤0.15，軸向≤0.10）。

4多級離心泵的日常維護和保養工作

多級離心泵作為現代科學技術的產物，具有質量好、穩定性強、耐腐蝕和耐高溫等優點，在生產領域應用較為廣泛，將其作為危險物的運輸泵，可以減少運輸成本，是生產作業必須采取的方式。但是多級離心泵在生產過程中也存在故障，為此，采取有效的技術措施和維護管理方法，處理并及時消除故障隱患，具有十分重要的意義。

4.1常見故障的診斷和處理方法

4.1.1機械密封失效

密封效果對多級離心泵的影響不容忽視，如果多級離心泵的密封效果較差，其工作效率和安全性能就會受到影響。具體表現為多級離心泵無法吸入、不出水和出水揚程不足，導致企業實際生產需求無法得到滿足。（1）密封圈失效。此類故障常見于年久失修的化學多級離心泵，具體表現為多級離心泵密封圈因長期得不到養護而老化。此外，密封圈嵌入溝槽和密封圈形式不對，也是導致密封圈失效的原因。尤其是應用于化工生產領域的多級離心泵長期接觸油料，油料具有氧化腐蝕性特點，會導致密封圈在氧化作用下的膨脹速度加快，受到摩擦后，密封圈老化速度隨之增加。針對此類現象，建議化工生產企業選擇合適的密封圈，使其具備抗氧化性和耐高溫的特性，這是延長密封圈使用年限的重要舉措。同時，安裝密封圈時，要確保密封圈能夠被有效嵌入到溝槽之中，以增強密封效果。密封圈作為多級離心泵損壞率最高的部件，化工企業應做好部件儲備工作，此類部件不宜被陽光直射，盡量將其存儲在陰涼區域，避免性能受損[2]。（2）彈性元件失效。誘發彈性元件失效的原因包括斷裂和彈性失效。以某企業為例，企業使用的化工多級離心泵在運行一段時間后突然發生振動故障，技術人員首先檢查連接管線和填料函密封效果，未發現問題。檢查發現多級離心泵支座與地面固定不牢是引發故障的主要原因。具體表現為多級離心泵由于缺少支撐力，在實際運行階段發生劇烈波動，彈性元件在壓力作用下斷裂，最終導致多級離心泵受損，無法保持正常運行狀態。此外，彈性元件熱處理質量不達標和年久失修，同樣會發生類似故障。為此，化工企業應及時更換存在斷裂隱患的彈性元件，從而在源頭上消除故障隱患。在檢查過程中，還要關注彈性元件的結垢情況。如果發現彈性元件的結垢情況較為嚴重，技術人員可以采取添加潤滑油和沖洗的方式清除油垢。（3）動靜環失效。導致動靜環失效的原因分別是密封圈鑲嵌位置結垢、多級離心泵啟動預熱過快和彈性元件壓縮比超標。密封圈鑲嵌位置結垢是指動靜環在油垢影響下脫落。技術人員應采取堆焊方式處理鑲嵌位置，如果處理效果不佳，則使用密封膠粘結，使動靜環緊緊依附于安裝位置。預熱過快會加大多級離心泵的抽空和振動頻率，導致動靜環表面石墨容易破碎和脫落，這也是造成多級離心泵液體泄漏的重要原因[3]。

4.1.2多級離心泵聲音異常和振動幅度過大

多級離心泵在正常運行時，泵體振動幅度較小，且內部不會出現異常聲響。如果泵體出現大幅度振動，且存在異常聲響，表明多級離心泵存在故障。此時，應立即停止多級離心泵的運行，并對其進行全面檢查。明確故障成因后及時處理，否則，多級離心泵可能會因損壞過于嚴重失去維修價值，不利于化工生產穩定進行。查閱資料得知，上述異?，F象的原因可以分為以下兩類。（1）機械原因：①地腳螺絲松動，使多級離心泵與支座的穩定性下降。這樣多級離心泵在運行過程中就會因為缺少支撐而振動，如果處理不及時，會導致多級離心泵內的部件在振動作用下損壞;②葉輪松動。葉輪松動應及時校正和緊固，避免葉片受損;③泵軸與電機軸同心度存在偏差，使二者之間摩擦加劇，并發出異常聲響，如果處理不及時，泵軸和電機軸非常容易報廢;④轉子松動，此類故障多發生于多級離心泵和電機中。轉子松動后，其轉動會陷入失衡狀態，如果處理不當，電機軸和泵軸容易斷裂。（2）水力原因：①多級離心泵運行位置錯誤，導致液體流量出現異常變化，具體表現為時大時小，多級離心泵也會在液體流量變化的影響下發生振動;②異物進入多級離心泵中，可能會堵塞機體和磨損葉輪。在葉輪與異物摩擦過程中，就會產生異常聲響;③多級離心泵吸程遠超標準值，在吸程作用下流經葉輪的液體會不斷生成氣泡，這些氣泡會在出口處消失，在這一過程中泵體會異常振動;④液體吸入池設計存在缺陷，具體表現為液體吸入管路處設置不合格，液體在被吸入過程中會產生旋渦，在共振作用影響下導致多級離心泵不斷振動。

4.1.3電機故障

電機故障是誘發多級離心泵各類故障的重要原因，主要體現在以下兩個方面。（1）電機轉子無法保持平衡，此類故障較為常見。除此之外，轉軸和輪盤之間的偏心現象，具有相同效果。發現故障后，技術人員應在第一時間內處理，保證多級離心泵正常運行。（2）電機定子和轉子出現振動，除電機自身質量缺陷外，電機缺相，各相電源不平衡，也是故障成因。技術人員應及時檢測電機運行負荷，如果發現負荷異常應及時調整，以消除故障隱患[4]。

4.2日常保養和維護措施

通過上述分析可知，導致化學多級離心泵無法正常運轉的故障類型包括機械密封失效、多級離心泵聲音異常、振動幅度過高，以及電機故障。這些故障可以通過日常維護和保養而規避，為此，以下提出幾點多級離心泵日常維護和保養建議。

4.2.1日常保養

在多級離心泵運行階段，企業應定期組織作業人員對其進行檢查，為消除故障隱患創造有利條件，這是確保多級離心泵穩定運行的重要舉措。檢查流程：首先，作業人員需要在多級離心泵啟動前，重點檢查多級離心泵的地腳螺絲，如果發現其牢固性不好，應使用工具擰緊。與此同時，還要檢查多級離心泵內的液體加注情況、液體進出口管線連接是否合理，以及多級離心泵電壓運行狀態。通過采取預防性檢查措施，實現防患于未然的目的。在多級離心泵預熱啟動后，應重點關注多級離心泵的運行狀態，通過觀察來確認其是否發生泄漏。發現泄漏故障后，應通過維修或更換多級離心泵的方式進行補救，確保生產的連續性。同時，還要觀察吸入液體池內液面變化情況，如果液面較低應及時處理，杜絕發生多級離心泵抽空現象[5]。

4.2.2周期性維護

周期性維護是指在一定周期內，企業對多級離心泵進行的維護和保養。具體措施是停機拆卸多級離心泵，對其各部件進行全面檢查。發現無法正常使用的部件，需及時更換，同時，還要測量設備運行參數和各部件間的縫隙，并與設計參數對比，根據對比結果調整即可。最后，還要定期更換潤滑油和填料，使多級離心泵始終保持在穩定運行狀態。

4.3優化多級離心泵技術

a.改變軸承潤滑劑類型，即選擇N320齒輪潤滑油替代潤滑脂。在相同環境和技術條件下N320齒輪潤滑油的潤滑性和冷卻性都要優于潤滑脂，一方面，使用N320齒輪潤滑油可以將軸承運動摩擦產生的熱量及時帶走以達到降低軸承溫度的目的;另一方面，N320齒輪潤滑油良好的潤滑性可以更好地改善軸承潤滑效果，降低軸承運動摩擦生熱的程度。只要解決N320齒輪潤滑油的儲存密封和冷卻問題就可以確保多級離心泵在運行過程中軸承不缺油，從而提高軸承的使用壽命。b.改變軸承兩端壓蓋潤滑密封結構形式，即對多級離心泵非驅動端軸承潤滑冷卻工藝結構進行改造。一方面，通過增大潤滑油儲存容積面積，提高潤滑油散熱效率，從而降低潤滑油和軸承溫度。將原軸承后端壓蓋加長使之能夠儲[5]。e.耐腐蝕性能好。金屬燒結網式過濾座可根據物料特性和工況選擇性進行燒結，可防止過濾座與溶劑或物料發生反應。f.過濾、洗滌、干燥效果好。金屬燒結網式過濾座在燒結過程中增加的導流板可使濾液或氣體流速在一定范圍內可控，能保證濾液及時排出、干燥氣體分布均勻，提高過濾、洗滌、干燥效果;反吹時使氣體均勻作用在整個燒結板上，保證卸料效率高的同時可防止長時間作用同一位置而降低使用周期。g.清理方便，使用周期長，成本低。當過濾座孔隙被物料堵塞時，金屬燒結網式過濾座由于強度、剛性、耐腐蝕性相對于濾布組合式過濾座較好，可使用各種有機溶劑進行浸泡或清洗，亦可使用高壓水槍等方式進行清洗，有效防止變形、損壞及腐蝕等，進而使用周期相對于濾布組合式過濾座更長，同時降低使用、更換過濾座的成本。

5結語

綜上所述，多級離心泵維護技術與多級離心泵運作質量和效率以及生產效益具有十分密切的聯系。因此，相關工作人員應立足于多級離心泵的常見故障，落實預防性維護技術、預測性維護技術以及積極性維護管理技術，為多級離心泵運行狀態提供保障，促進企業健康、可持續發展。

參考文獻：

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[3]杜佳峻.探討多級離心泵常見故障及處理措施分析[J].科技資訊，2019，17（34）：92-93.

[4]谷野.多級離心泵維修、常見故障分析及處理方法探討[J].南方農機，2019，50（14）：171-172.

[5]李永才.多級離心泵維修、常見故障分析及處理方法探討[J].內蒙古煤炭經濟，2017（02）：106-107.

作者介紹：易闖、男、漢族、1984年9月、籍貫：湖南省長沙市、學歷：本科、職稱：講師、研究方向：機械設計、機械專業教學研究、郵箱：13637694256@163.com