強自吸式離心泵故障原因分析及改造措施

趙興芹（中國石油化工股份有限公司天津分公司煉油部,天津300270）

強自吸式離心泵故障原因分析及改造措施

趙興芹
（中國石油化工股份有限公司天津分公司煉油部,天津300270）

針對強自吸式排污泵不能上水和密封泄露的問題，進行了原因分析，并提出了對泵的密封、運行方式的改造方案。經運行，效果良好，大大降低了維修勞動強度，對今后的正常運行提出了合理建議。

強自吸離心泵；密封；運行方式；改造

自吸式排污泵在石油化工企業生產中廣泛使用。其安全的運行為煉油化工企業生產提供了可靠的保障。這是由于其具有性能適用范圍廣、可靠性高、維修簡單、基本免維護、故障率低、操作簡單、流量調節范圍廣、大修周期長、購置成本相對較低、安裝條件要求低等突出優點。但在運行中時有不上水、速度慢或上水不良的現象而影響正常使用。現就上水速度慢或上水不良這一常見故障，以本廠自吸式排污泵為例，對其成因加以分析，并提出相應的處理方案。

1　強自吸式排污泵的介紹及故障現象

1.1泵的基本構造及工作原理

強自吸泵的工作原理是通過泵本體一個獨特的吸真空裝置，將泵吸入側空氣排凈，形成壓力差使液體充滿泵腔，實現了自吸功能，從而達到泵正常運轉的條件，實現了離心泵負壓上水的目的。啟泵時不需要灌水，不用底閥、不用加真空泵，泵本身便可自動排氣和吸水。

1.2故障現象

該強自吸式排污泵是根據污水池液位自動啟動或停止，也就是運行方式是間歇性的，無規律的。自2009年12月份開車投用以來，泵啟動后不上水現象時有發生，且軸密封處泄露嚴重，需頻繁（一般間隔時間最多兩天）對其填料密封進行壓緊或更換，已經嚴重影響了生產安全，并且造成現場環境惡化，增加了現場維護管理難度和強度。

2　原因分析

產生上水速度慢或上水不良的現象主要原因有：泵體和吸水管漏氣造成泵排氣不徹底；吸水管有砂眼造成漏氣、泵殼密封或泵軸機械密封或填料不良造成漏氣；水泵電機電壓過低造成轉速過低；泵吸入管線配管不良或吸入管程阻力大于泵的汽蝕余量。

2.1泵體和吸水管有砂眼造成的漏氣

泵體和吸水管漏氣造成泵排氣不暢是最常見的故障原因。由于制作或安裝的原因造成泵體或吸入管制造或安裝不合理造成泵排氣不暢，產生的真空吸度無法將水抽吸上來。

2.2泵吸水管有砂眼、泵殼密封泵軸機械密封或填料不好而漏氣

吸水管有砂眼或泵殼密封不好和泵軸承密封不良而漏氣也會導致水泵真空度不足無法將水抽出，水泵正常運行需要泵體及吸水管線系統沒有漏氣現象，這樣才能在葉輪處產生足夠的真空度，從而將底部水源源不斷地吸入泵體，經過泵體加壓后輸送至出口管，形成一定揚程壓差。一旦出現吸水管有砂眼或泵殼密封不好或泵軸封不良都會造成有空氣進入泵體或吸入管，從而造成真空度不足影響水泵的運行。

吸水管因安裝在水平面以下而長期潛在處于潮濕陰暗的環境中，管壁腐蝕易出現點蝕、電化學腐蝕或垢下腐蝕等而形成砂眼孔洞，水泵運行工作后水面會持續不斷下降，當這些砂眼孔洞露出水面后。空氣就從砂眼孔洞進入了進水管。從而破壞泵入口的真空度造成泵上水速度慢或上水不良。出現這種情況就要及時更換或維修吸水管或泵體。

由于泵軸轉動、振動以及在長期運行作用下，在泵殼密封連接處可能存在密封緊固螺栓松動，泵軸密封磨損等間隙超過設計值，而造成漏氣現象，從而破損泵的真空度而造成泵上水速度慢，甚至出現上水不良現象。本排污泵的軸密封類型為填料密封。填料密封采用盤根填料，盤根填料在泵長期運行磨損下，造成盤根與軸套之間的間隙變大，在泵啟動或運行期間造成有空氣進入泵體內而影響泵的真空度，造成排氣后的真空度達不到吸水的要求。

2.3吸入管或葉輪吸入口堵塞

由于大塊雜質如：塑料布、棉布等較大塊雜質，被泵吸入管線內或泵葉輪入口，造成流道堵塞，水無法被吸入泵體內。

3　解決措施

3.1改變軸封形式

盤根填料密封存在泄漏，造成泵啟動階段排氣不足，無法上水，泵不能正常工作，無法應對間歇式啟停運行模式。

將盤根填料密封改為機械密封，機械密封與盤根填料密封相比，有以下優點：（1）機械密封的使用可靠性要比盤根填料密封高，不需要填料密封定期來緊固密封壓蓋或補充填料。在泵的日常運行中，機械密封呈現出更穩定的密封效果，基本是無泄漏狀況，也不會有空氣漏入泵體內部而影響泵的真空度，可見機械密封更適于強自吸式離心泵，相對于填料密封其可靠性更好；（2）機械密封基本上是免維護密封，使用壽命長，結合現場使用經驗，在清潔水介質中運行工作時間至少在15000小時以上；（3）機械密封使用的是碳環密封，摩擦力小，摩擦損耗低，電機負載相對會低，同時基本上不會對軸套產生磨損，延長軸套的使用壽命。

3.2改變水泵的吸入方式

原有特殊排氣裝置對吸氣管線及閥門的密封性能要求很高，如果漏氣將造成排氣不暢，泵無法上水。需要人為灌水，才能正常啟動水泵，無法滿足自啟要求。

將原有特殊排氣裝置改為泵前儲水罐，來保持泵體內充滿水的狀態。只需要第一次將該儲水罐及水泵殼體內充滿水，以后即可以滿足水泵按照工藝要求自啟或自停操作。

3.3水中雜質的清理及預防

（1）將地下水池中的水排凈，清理內部的雜質顆粒或異物，清除之前遺留的大塊雜物或淤泥。

（2）在儲水罐之前管路上增加過濾網，并制定定期清理維修計劃，保持過濾清潔。

4　結束語

對該強自吸水泵做了以上改進措施，自吸泵能夠滿足工藝要求，按照水池液位高低來自動控制水泵的啟停，減少了人為操作，同時也減少了設備維修工作量，提供了設備可靠性，保證了生產的安穩運行。