離心泵振動原因分析和解決方案

萬鶴鳴（大慶煉化公司動力一廠空分二車間 163411）

離心泵，在日常生活中，被廣泛應有于煉油和化工企業，離心泵的安全和準確運行，對整個生產過程起著至關重要的作用。因此，如若離心泵在工作時產生振動，那么就會產生很多連鎖反應，使工作無法正常進行。也正因為如此，相關的煉油和化工企業，每年都會投入大量的人力物力對離心泵進行養護和維修。這么做，不僅損耗了大量的時間和人力，而且這種做法也有很多的危險成分。本文對離心泵振動原因進行了分析，并制定出了相應的解決方案。

一、工藝參考值

1.汽蝕的剩余量不足

汽蝕，是指當流道（可以是泵、水輪機、河流、閥門、螺旋槳甚至動物的血管）中的液體（可以是水、油等）局部壓力下降臨界壓力（一般接近汽化壓力）時，水中氣核成長為汽泡，汽泡的聚積、流動、分裂、潰滅過程的總稱。

(1)汽蝕的剩余量不足具體表現

離心泵的管道內有類似放鞭炮的聲響。聲音在離心泵的入口處特別明顯，并且伴隨著較大幅度的振動。情形加劇時，泵內流量和離心泵出口處的壓力值會產生較大幅度的變化，流動開始斷斷續續，位于離心泵出口處的管線開始振動并且伴有較大的聲響，最終會導致離心泵出口處的壓力值降到零，出口流量值也降到零。離心泵內的小型零件，表面不平整，有磨損的現象。

(2)汽蝕的剩余量不足原因分析

離心泵工作環境中有效的汽蝕的剩余量不足，這導致了離心泵入口處的壓力低于固定值，使泵內物質氣化。與此同時，溶解在液體里的氣體向外溢出，二者結合，形成了大量氣泡。這些產生的氣泡，伴隨著離心泵的內部工作，迅速重新組織，形成了一個真空區。在這個真空區周圍的液體與之融合，這導致了局部高頻高壓水擊的形成，造成了離心泵和管道內壓力的幅度變化，并形成了類似鞭炮的撞擊聲。

這些產生的氣泡，伴隨著離心泵的內部工作，迅速重新組織，會使局部產生高溫，致使離心泵內的小零件受到侵蝕。更嚴重一點，如果產生了大量的氣體，會占據管道內的通道，阻塞管道的流暢性，最終會導致管道內液體的斷流，造成泵抽空，發生汽蝕問題。

由于離心泵內的流量受阻，使液體流動時斷時續，這導致了離心泵產生強烈的振動，使內部結構損壞，最后這個工作流程將無法正常開展。

(3)汽蝕的剩余量不足解決方案

有效地增加汽蝕的剩余量

為防止汽蝕的剩余量不足，可采取相應的應對措施，例如：提高離心泵入口的液面高度、適當的減少離心泵入口處不必要的小零件、改進液體流淌的管道等方法，都可以有效地增加汽蝕的剩余量。

有效地降低必須汽蝕余量

離心泵的必須汽蝕量，是離心泵本身自帶的結構。要想有效地降低離心泵內必須汽蝕余量，就要從離心泵本身的內部結構入手，才能完成這一任務。例如：給離心泵裝設變頻調速器，降低離心泵的轉速，可以降低入口的相對速度，來間接地降低離心泵必須汽蝕余量。離心泵必須汽蝕余量的降低，在在一定程度上，還可以降低整個工作過程的能量損耗。

2.管道內物質的流量

(1)管道內物質的流量典型現象

離心泵在正常的流量標準下，是不會產生振動的。但是，一旦流量出現明顯的波動幅度，離心泵內的工作零件及管道，就會出現振動。當流量回歸到正常值時，振動和聲響也會隨之消失。

(2)管道內物質的流量原因分析

每一臺離心泵，都有一個屬于它的最佳工作環境，工作性能不是一層不變的。在正常的工作值下，離心泵正常運轉，不會出現振動及聲響。但當其正常工作環境被打破時，會產生振動及聲響。流量過大時，使管道內部分空間熱量過高，產生汽蝕現象。流量過少時，離心泵內的軸向力增大，不能使內部各零件位于平衡狀態，有較大的沖擊力，使內部零件遭到磨損、破壞。

(3)管道內物質的流量解決方案

最好的辦法，就是使離心泵的工作處于最佳狀態。如果沒辦法保持離心泵工作的最佳狀態，當流量大時，可以另引一條小的回流線到泵入口的容器內，但是也會造成一定的能量損耗。

還可以適當調低轉輪轉數，減小摩擦，從而減小振動。

二、離心泵的工程建設問題

1.離心泵的管道

(1)離心泵的管道典型現象

離心泵有效汽蝕余量滿足正常值時，離心泵的入口壓力出現波動，會發生汽蝕現象。

(2)離心泵的管道原因分析

離心泵入口位置的設備出現阻塞現象，導致入口為全部打開，從而導致管道內壓力過大。管道內形成了氣壓差，使物質汽化，造成了汽蝕問題。

(3)離心泵的管道解決方案

對離心泵及其管道，進行定時檢查和維護，及時清理出現在管道內和泵內的異物；打開過濾器，及時清理過濾裝置，定時更換新的過濾設施；在離心泵工作時，把離心泵的閥門完全打開。

2.離心泵的基礎設施

(1)離心泵的基礎設施典型現象

通常在離心泵正常工作時，就會產生振動及聲響，在泵的入口和出口處，振動尤為明顯。

(2)離心泵的基礎設施原因分析

作為一種轉動設備，離心泵工作的時候，本身會產生一些輕微的振動，如果再加上管道沒有連接好，會使這種振動傳遞給管道。

當設備常年工作，清理不及時，常年累積的異物會磨損設備，使離心泵工作效率降低，還使設備內部零件磨損，脫落。

(3)離心泵的基礎設施解決方案

及時的清理管道和離心泵，對過濾器進行及時的清洗和更換。如果振動依舊很大，則建議打開離心泵設備，仔細檢查泵內的零件情況，對泵進行進一步的調試和改造。

[1]韓榮、趙宗彬、惠恒雷、徐展，《煉油廠離心泵振動狀態監測及故障診斷技術研究進展》[J]，石油化工設備，2011年.

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[3]趙鵬，《離心泵振動故障診斷方法研究及系統實現》[J]，華北電力大學，2011年.

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