對化工離心泵損壞的因果分析及改進措施

斗拉加 張長德(青海鹽湖股份有限公司化工分公司， 青海 格爾木 816099)

對化工離心泵損壞的因果分析及改進措施

斗拉加 張長德(青海鹽湖股份有限公司化工分公司， 青海 格爾木 816099)

離心泵在化工企業廣泛使用，其工作狀態是否良好，嚴重影響化工企業生產效率。本文以化工企業離心泵損壞問題為研究內容，從腐蝕、汽蝕、材質等方面著手，簡要分析了離心泵損壞原因。然后，針對損壞表象和成因提出了針對性的改進措施，僅供參考借鑒。

離心泵；改進措施；損壞原因；化工企業

化工企業大量使用泵類產品，多數都是耐腐蝕泵，流件材質主要有哈氏合金、304、316L等。受本化工企業業務生產影響，離心泵的腐蝕、沖蝕損壞問題十分突出，每間隔20天就要檢修一次，耗費大量的人力、物力、財力，不僅增加企業經營成本，也會影響生產秩序。介于此，要結合實際情況分析離心泵損壞原因，并提出改進措施，以改善離心泵工作條件，降低損壞故障率。

1 化工離心泵損壞的原因分析

(1)損壞故障情況 離心泵發生損壞故障，拆開后發現以下現象[1]：①葉輪螺母脫落，葉輪位置前移；②葉輪口環處發現凹坑；③過流部件有汽蝕、腐蝕痕跡；④泵內前端螺母腐蝕嚴重。從以上表象看，離心泵損壞主要與腐蝕、汽蝕、過流部件材質及生產工藝等有關，下面從這些方面分析了原因。

(2)原因分析 ①腐蝕。離心泵輸送的介質一般帶有腐蝕性，在離心力作用下，腐蝕性介質高速流轉，很容易產生沖刷腐蝕。離心泵內的腐蝕介質流動過程中，與金屬表面間形成相對運動，進一步加劇沖刷腐蝕。長期運行的離心泵不間斷發生沖刷腐蝕，勢必會有損壞。

②汽蝕。汽蝕是離心泵損壞發生的主要原因。汽蝕使離心泵內的過流部件表面材料脫落，造成過流部件損壞。過流部件是離心泵組的主要元件，它損壞了，離心泵的揚程和效率自然下降，運行中伴隨噪聲、振動等現象。

汽蝕發生過程：被輸送的液體介質流速快、溫度高，基本接近于汽化壓力的不飽和狀態。離心泵運行過程中，當泵進口壓力低于液體介質的飽和蒸汽壓力時，液體介質慢慢汽化，并伴有空泡現象。這些氣泡存在液體介質中，使液體介質內部有了少量氣體。當含有氣泡的液體介質從低壓區進入高壓區時，氣泡迅速破滅，致使周圍液體以比較快的速度向氣泡中心匯集，產生強大沖擊力，對過流部件產生沖刷，造成過流部件損壞。

③材質。離心泵本身及內部的過流部件、密封件等都是耐腐蝕性的，但是耐高溫能力偏弱。特別是離心泵輸送的介質一般都帶有腐蝕性，且溫度較高，幾乎達到100℃，對過流部件、密封件等元件的耐腐蝕性、耐高溫性要求很高。由于離心泵部分元件材質的耐腐蝕性、耐高溫性不高，致使經常發生損壞問題。

④生產工藝。離心泵裝配工藝不合理，裝配工序和工具不當，裝配方法不科學，或亂涂潤滑劑，都會造成離心泵發生機械密封損壞[2]。

2 化工離心泵損壞的改進措施

(1)解決沖蝕問題 腐蝕、汽蝕，對離心泵內的過流部件等產生嚴重的沖蝕，使過流部件等損壞，降低離心泵使用和效率。為解決沖蝕問題，可以采用以下改進措施：

第一，增加離心泵有效汽蝕余量NPSHa。增加水位高度、儲液罐壓力、喂水泵，減少汽化壓力、進口管路阻力損失等措施，都可以達到離心泵有效汽蝕余量NPSHa的目的。

第二，減少NPSHx。為減少NPSHx，可以采用雙吸葉輪、超汽蝕葉輪，或吸入性比較好的葉輪。此外，還可以增加葉輪前蓋板的曲率半徑。

第三，消除汽蝕發生條件。水溫過熱是汽蝕發生條件之一，為解決汽蝕問題，需要設法消除汽蝕發生條件。離心泵運行過程中，要盡量保持進口管路內壓力穩定，嚴格控制水溫，避免出現過熱現象，進而消除汽蝕發生的主要條件。如果按照以上操作仍然不能達到消除汽蝕條件的目的，可以考慮使用短而直的進口管路，防止空氣從其他部位吸入進口管路中。

(2)排凈泵內空氣 離心泵啟動前，緩慢向泵內灌液，使液體介質充滿泵腔和密封腔，將泵內空氣完全排掉，避免形成空泡腐蝕[3]。如果在離心泵空氣排除不凈情況下就啟動工作，可能造成密封環失去潤滑，出現干磨損壞。甚至可能造成密封膠圈過熱，致使密封膠圈炭化、老化，彈性下降。所以，啟動離心泵前必須將泵內空氣排除干凈。

(3)更換材質 從離心泵損壞表象和原因看，過流部件、密封件等必須使用耐腐蝕性高、耐高溫性高的材質。如，過流部件使用耐高溫性高的材料，超高分子量聚乙烯、氟塑料合金等，密封件使用氟橡膠材料，彈簧使用哈氏合金材料，泵體使用抗沖蝕性好的材料，等等。通過調整或改用適合生產工藝要求的材料，提高離心泵及其元件的耐腐蝕性和耐高溫性，增強對腐蝕、汽蝕的抵抗力。

(4)規范配裝工藝、工序、工具和方法，掌握正確的配裝常識 宣傳、普及離心泵的配裝、維護、使用等方面常識，使工人操作規范、正確，降低人為失誤。同時，配裝中使用專用工具，注意配裝工藝，按照要求涂抹潤滑劑。一般情況下，動、靜環摩擦面都要涂抹適量潤滑油，密封圈要配合沒有副作用的潤滑劑一起安裝。

3 結論

綜上所述，化工離心泵損壞原因主要包括腐蝕、汽蝕、材質、生產工藝等。為解決損壞問題，提出解決沖蝕問題、排凈泵內空氣、更換材質和規范配裝工藝、工序、工具、方法等措施，消除問題發生條件。

[1]石金橋.化工離心泵損壞的原因分析及改進措施[J].通用機械，2013，S1：40-42.

[2]張永海，殷啟超.離心泵機械密封失效原因分析及改進措施[J].科技視界，2014，31：86.

[3]孫春彩.高速離心泵油乳化分析及改進措施[J].當代化工，2014，07：1233-1236.