多級離心泵氣蝕振動原因分析及改造的分析

蔣家宏

（中平能化集團尼龍化工公司 河南省平頂山市 467000）

摘 要：隨著我國整體經濟的發展提高，使得人們生活的質量水平不斷提升，對多級離心泵的重視程度也在增強。所以，本文先對多級離心泵的出現氣蝕、振動的原因進行逐一的說明，最后提出有效改造機械密封的解決措施。

關鍵詞：多級離心泵；氣蝕振動；產生原因；具體分析；實時改造

前言：下文將重點圍繞TTMC40x8A型號下的立式多級泵在實際傳送烴類介質過程中進行分析，因在實際設計、安裝、布置等方面出現不同程度上的缺陷問題，使得該泵體非常容易出現氣蝕以及振動較強的現象，進而在很大程度上影響機械密封以及軸承、葉輪前蓋板的實際工作效率，使其出現損壞問題，最終影響到整體的多級離心泵的正常運轉。

一、故障原因分析

（一）多級離心泵出現氣蝕的主要原因以及影響

該種型號的多級離心泵，在實際傳送烴類介質的過程當中，非常容易出現氣蝕問題。體現在當多級離心泵發生了氣蝕現象，那么其出口的壓力值則會迅速的減少。與此同時，還會伴隨著一波波強烈的振動現象，嚴重的情況下，多級離心泵內部甚至會發出異常的聲響，明顯增大了泵體的振動頻率[1]。

發生此種現象的原因可能是，多級離心泵在實際運行的過程當中，因其是需要完全依靠于泵體的自吸效果，進而致使泵體的入口出壓力較低，導致了該設備在實際運行過程時，極其容易發生氣蝕問題現象。在實際對烴類介質傳送中，是會受到不同因素的影響，使整體烴類輸送介質溫度不斷提高，進而引發多級離心泵出現氣蝕。該泵輸送的介質具體包括了：撥頭油以及丙烯。由于這兩種介質是被歸屬于輕組分易汽化的物質中。所以，意味著兩種物質，所處的工藝條件在不斷發生改變時或是某處局部溫度升高過程中，導致出現氣蝕的現象[2]。

該種類型的多級離心泵在基于小流量的狀態下進行運行，相關標準所規定的該泵最小流量則是處于0.2～0.5的范圍當中。但是如果該多級離心泵超過了這個范圍之外，也是極其容易導致出現氣蝕的問題現象。通過上文所述，可以看出，多級離心泵發生氣蝕的主要原因，在介質變化以及工藝因素等方面對其造成不同程度上的影響，使其泵入口的壓力猛然下降，最終導致氣蝕的發生[3]。

（二）多級離心泵氣蝕發生振動的主要原因以及影響

多級離心泵在產生振動的原因方面，是具有廣泛性。不僅包含對離心泵在進行設計、制造、安裝、運行等方面的因素，更是包括系統管理的實時布置因素。而上文所闡述的多級離心泵出現氣蝕的問題，也是作為導致泵體出現振動的主要因素。泵體在產生噪音以及振動的過程時，處于不同程度下的頻率振動，還極其容易引起共振的效應，導致與其他一些相關聯的設備共同受到影響和損害。

在機械剝離與電化學腐蝕雙重影響下，嚴重導致多級離心泵內部的一些構件遭到腐蝕損壞，更甚至使得一些部件失效，這樣在很大程度上降低了多級離心泵的使用壽命。該種型號下泵轉子的葉輪位置，并沒有裝有徑向支點，并且自身上部所靠近的最近軸承支點，與葉輪所處于的位置之間距離較大。如果當多級離心泵出現氣蝕狀況時，那么泵轉子非常容易發生大幅度的振動，隨著從滑動軸承所支撐的位置到泵葉輪的入口位置，振動的幅度不斷加大，進而嚴重導致泵葉輪當中的各個入口出現不同程度上的磨損，如果明顯超過所規定范圍之內的間隙值距離時，那么多級離心泵的振動幅度將會進一步的增加[4]。

如果多級離心泵出現大幅度的振動時，上部的聯軸器支點，就會承受非常巨大的徑向力，那么一旦這個徑向力，超過了徑向軸承，本身所能夠承受的范圍之外，就會嚴重導致該上部的聯軸器支點發生損壞，隨之上部軸承也是會受到不同程度上的損害。當振動幅度進一步加劇過程時，因為該種類型的泵體主要為立式結構。所以，在實際運作的過程當中，轉子軸的承背帽如果出現機械式松動，轉子的竄量不斷增大之后，就會使得整體朝向下方移動，導致整個多級離心泵的葉輪前蓋板與隔板之間相互摩擦，致使葉輪受到磨損，嚴重時還可能出現整個葉輪被磨穿最終報廢。

三、多級離心泵結構的具體改造措施

（一）站在工藝控制的將角度上來對氣蝕余量進行控制

雖然，在一些液體泵中，所產生的啟示，很多有時由外部因素所導致的，除去與泵體自身機結構有關之外，與著實際安裝、使用等方面有著密切的聯系。為了在最大限度上防止，多級離心液體泵的液體出現氣化問題，更是作為有效避免液體泵出現氣蝕的主要解決措施。要想切實的滿足防止液體泵出現氣蝕的問題，就一定不斷增強對提升有效氣蝕余量的重視程度。具體方法如下：1.增強介質管理的保冷，主要目的是為了能夠盡可能的防止介質因其吸收到太多外界所產生的熱量，從而導致內部溫度的升高發生汽化。2.在對多級離心泵啟動的前期，當液體灌滿整個泵體過程時，合理的將該泵內部中的部分氣態介質徹底排出。3.盡可能的確保避免在泵體處于空轉的情況下長時間的運行。通常情況來將，可以將出口閥的打開程度規定在1/3范圍內。4.如果多級離心泵一旦發生了氣蝕的現象，要在第一時間內對其進行排氣，嚴重時應當立刻停止泵體的運轉，及時處理，只有這樣才能夠有效地確保，整個泵體是出于安全、穩定的狀態運行[5]。

（二）改善機械密封的結構形式

軸承的損害以及一些其他因素所引發多級離心泵出現大幅度振動，是會導致機械密封摩擦副的軸向力不斷升高，最終致使整個泵體的軸承竄動量隨之增加，使靜環處于疲勞的狀態下運行，進而產生泄漏。該種類型下的多級離心泵，機械密封出現損壞的具體原因還是要在于，泵體受到了氣蝕的影響，進而引發大幅度的振動現象，逐漸致使整個機械密封失效。

站在本體的角度上來分析，機械密封出現損壞過程時，最為常見的就是動、靜環收到磨損，或者是O形環收到不同程度上的老化問題。所以，意味著是需要對整個多級離心泵中的機械密封內部結構進行合理有效的改造。具體做法，可以適當的在靠近靜環位置中加上一個平面壓緊圈，主要發揮的作用就是起到能夠壓住靜環，這時還通過將一些卡簧放在槽里，起到固定的作用。

結論：綜上所述，本文首先重點闡述關于多級離心泵出現氣蝕的主要原因，接下來重點說明，導致多級離心泵出現大幅度的振動問題原因，最后在針對這兩點問題現象提出合理的改造措施。只有不斷增強對其的重視程度，才能夠在最大限度上推動我國多級離心泵再是應用過程當中的效率以及質量水平。

參考文獻：

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[4]梁春育，陳文忠，武金林，邵新成，王炎虎，馮仲. TTMC立式多級筒袋離心泵振動超標故障分析[J]. 設備管理與維修，2016，08：44-45.

[5]袁亞，袁立志，張元元. 多級離心泵氣蝕、振動原因分析及改造[J]. 化工機械，2013，03：403-405.