船用電動(dòng)消防泵典型故障分析及預(yù)防措施

王利偉，向智瑋，甕 雷

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船用電動(dòng)消防泵典型故障分析及預(yù)防措施

王利偉1，向智瑋2，甕 雷1

（1. 91404部隊(duì)，河北秦皇島 066001；2. 91910部隊(duì)，遼寧大連 116000）

闡述電動(dòng)消防泵的功能、特點(diǎn)及其在水消防系統(tǒng)的重要作用，針對(duì)某型電動(dòng)消防泵在調(diào)試和試驗(yàn)中出現(xiàn)的典型故障現(xiàn)象，對(duì)其原因和排除方法進(jìn)行了剖析，提出船用電動(dòng)消防泵日常使用中的預(yù)防措施。

電動(dòng) 消防泵 故障 措施

0 引言

艦船艙室空間狹小，易燃物布置相對(duì)較集中，若發(fā)生火災(zāi)則蔓延迅速，金屬結(jié)構(gòu)船體溫度極易升高，消防系統(tǒng)所處地位極為重要[1]。

水消防系統(tǒng)的是為了預(yù)防、限制和撲滅船上由于各種原因所產(chǎn)生的火災(zāi)，保證艦船的安全，同時(shí)還為錨鏈沖洗系統(tǒng)和錨鏈孔以及部分設(shè)備冷卻系統(tǒng)提供水源。電動(dòng)消防泵為水消防系統(tǒng)中核心設(shè)備。為了消除艦船火災(zāi)的安全隱患，需加強(qiáng)艦船水消防系統(tǒng)的主要部件電動(dòng)消防泵管理，使之處于良好狀態(tài)。

1 船用消防泵的特點(diǎn)

消防泵主要特點(diǎn)為特性曲線平坦，操作范圍寬；緊急情況的適應(yīng)性好；機(jī)組的可靠性高。其具體為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、質(zhì)量輕、造價(jià)低、能與高速原動(dòng)機(jī)直接聯(lián)接、排量比容積式泵大，以及供液均勻等優(yōu)點(diǎn)，在艦船上應(yīng)用廣泛，特別是要求較大排量的情況下，艦船消防泵的發(fā)展趨勢(shì)為大容量、高轉(zhuǎn)速、高效率，操作、顯示、檢測(cè)和報(bào)警自動(dòng)化等[2]。其結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。

圖1 消防泵結(jié)構(gòu)原理圖

2 船用消防泵種類、結(jié)構(gòu)、材料及用途分析

消防泵是通過(guò)底部附件的通海閥箱、通海閥和濾器來(lái)吸入舷外的海水。為了減少消防泵的振動(dòng)，消防泵采用彈性安裝，并在其進(jìn)出、口均安裝有撓性接管。消防泵應(yīng)用廣泛，其分類方式見表1，其結(jié)構(gòu)、材料及用途見表2。

表1 消防泵分類表

表2 結(jié)構(gòu)、材料及用途表

3 典型故障分析

某型船用電動(dòng)消防泵在調(diào)試、試驗(yàn)及使用中會(huì)出現(xiàn)某些典型故障[3-5]，針對(duì)其現(xiàn)象、原因進(jìn)行排查：

3.1 軸溫過(guò)高自動(dòng)停機(jī)的故障分析

1）故障現(xiàn)象。電動(dòng)消防泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)較短時(shí)間，軸溫明顯升高（大于80℃），導(dǎo)致機(jī)旁控制箱、損管站區(qū)域監(jiān)控箱、水滅火監(jiān)控臺(tái)報(bào)綜合故障，電動(dòng)消防泵自動(dòng)停機(jī)。

2）原因分析。根據(jù)故障現(xiàn)象，查閱相關(guān)專業(yè)知識(shí)并詢問(wèn)資料庫(kù)，可能原因有管路壓力較低，泵組負(fù)荷較大；軸承安裝未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)；機(jī)械密封不嚴(yán)密，潤(rùn)滑脂加入過(guò)多，潤(rùn)滑脂被甩出。

3）排除方法。檢查消防泵運(yùn)行壓力參數(shù)符合要求；拆檢泵體，檢查軸承情況，軸承無(wú)問(wèn)題；檢查機(jī)械密封，發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封不嚴(yán)密，修復(fù)機(jī)械密封后，加入適量潤(rùn)滑脂，重新運(yùn)轉(zhuǎn)泵組，情況恢復(fù)正常。

3.2 消防泵無(wú)法啟動(dòng)的故障分析

1）故障現(xiàn)象。在集控室發(fā)出指令啟動(dòng)消防泵組，邏輯啟動(dòng)過(guò)程中出口電動(dòng)蝶閥，開啟顯示燈未點(diǎn)亮，閥門動(dòng)作，綜合故障。現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)動(dòng)過(guò)程中，泵軸磨損嚴(yán)重，振動(dòng)大，伴有異味。

2）原因分析。根據(jù)故障現(xiàn)象，查找相關(guān)資料和相關(guān)系統(tǒng)的近期工作情況，其可能有出口電動(dòng)蝶閥故障；邏輯啟動(dòng)器損壞需更換；泵的吸入口（海底門）為打開；濾器堵塞；泵體內(nèi)進(jìn)入空氣。

3）排除方法。檢查出口電動(dòng)蝶閥，把電動(dòng)蝶閥打到手動(dòng)，開啟電動(dòng)蝶閥，機(jī)旁控制箱指示燈亮起，蝶閥正常；檢查邏輯啟動(dòng)器為發(fā)現(xiàn)故障；通過(guò)檢查海底門，海底門處于打開狀態(tài)；把濾器上排氣閥打開，放出海水，濾器未堵塞；通過(guò)泵出口管系消火栓放出泵組內(nèi)空氣，故障原因依然存在，通過(guò)泵出口管系壓力表釋放泵體內(nèi)空氣約1分鐘，消防泵恢復(fù)正常。

3.3 消防泵電動(dòng)機(jī)不工作的故障分析

1）故障現(xiàn)象。消防泵電動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)。

2）原因分析。根據(jù)故障現(xiàn)象，查找相關(guān)資料和相關(guān)系統(tǒng)的近期工作情況，分析可能的原因有保險(xiǎn)絲燒斷；開關(guān)斷開；線纜未接或脫落；消防泵泵體故障。

3）排除方法。打開控制箱，檢查保險(xiǎn)絲，保險(xiǎn)絲未燒毀；閉合消防泵電動(dòng)機(jī)電源開關(guān)，重新啟動(dòng)消防泵，電動(dòng)機(jī)仍無(wú)法啟動(dòng)；檢查電控箱內(nèi)部電路，發(fā)現(xiàn)有線纜接頭脫落，重新安裝后消防泵電動(dòng)機(jī)能夠正常使用。故障原因?yàn)榫€纜接頭脫落。

3.4 軸承環(huán)碎裂的故障分析

1）故障現(xiàn)象。啟動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)過(guò)大，電機(jī)軸溫高溫報(bào)警停機(jī)，經(jīng)檢查拆解消防泵電機(jī)和泵體分離后，發(fā)現(xiàn)下軸軸承下半部軸承環(huán)碎裂鋼珠滾落。

2）原因分析。根據(jù)故障現(xiàn)象，查找相關(guān)資料和相關(guān)系統(tǒng)的近期工作情況，分析可能的原因有：其可能原因有振動(dòng)較大，電機(jī)溫度過(guò)高；運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，操作人員檢查、監(jiān)測(cè)、登記不到位；下軸承環(huán)與加長(zhǎng)軸軸安裝不在同一水平線，角度偏差導(dǎo)致碎裂；未安裝密封性軸承，導(dǎo)致軸承環(huán)油封耗干，導(dǎo)致軸承干磨，缺少冷卻功能。

3）排除方法。立即停止本消防泵，轉(zhuǎn)為其他消防泵運(yùn)行；運(yùn)行過(guò)程中使用熱成像儀，振動(dòng)檢測(cè)儀對(duì)運(yùn)行的電機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)振動(dòng)值超過(guò)規(guī)定值，判定軸承碎裂；檢查泵加長(zhǎng)軸并進(jìn)行盤車，發(fā)現(xiàn)泵加長(zhǎng)軸盤車?yán)щy，判定軸承碎裂。斷電后,拆解消防泵，分離電機(jī)和泵體，露出加長(zhǎng)軸和下軸承，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)軸承環(huán)碎裂，鋼珠滾落。采用拉馬拉出下軸承環(huán)，更換加長(zhǎng)軸下軸承及密封性軸承環(huán)，消防泵恢復(fù)正常。

4 預(yù)防措施

測(cè)試及檢試時(shí)，需從水滅火系統(tǒng)及其設(shè)備檢查其工作穩(wěn)定性，并驗(yàn)證性能指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)要求。日常使用及維護(hù)保養(yǎng)時(shí)同樣要做好相應(yīng)預(yù)防措施。

4.1 系統(tǒng)級(jí)預(yù)防措施思考

檢查測(cè)試水滅火系統(tǒng)總管壓力在規(guī)定數(shù)值范圍時(shí)，同時(shí)并檢查通道消火栓出口處?kù)o態(tài)壓力值是否滿足要求，如發(fā)生異常立即排查。

4.2 單機(jī)預(yù)防措施思考

利用每日機(jī)械檢試時(shí)機(jī)啟動(dòng)各臺(tái)電動(dòng)消防泵，通過(guò)調(diào)定每臺(tái)電動(dòng)消防泵出口截止止回閥，使每臺(tái)電動(dòng)消防泵處于額定工況，并采用機(jī)旁控制箱就地手動(dòng)起動(dòng)方式，使泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2h，通過(guò)測(cè)試電動(dòng)消防泵在運(yùn)轉(zhuǎn)情況下電流、電壓、排出壓力、吸入真空度等各項(xiàng)基本參數(shù)的數(shù)值是否滿足實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)要求。

檢試時(shí)應(yīng)檢查泵組、管系和儀表應(yīng)無(wú)異常振動(dòng)、響聲、發(fā)熱和泄漏等現(xiàn)象。

4.3 使用中預(yù)防措施思考

泵在啟動(dòng)前要灌滿消防水，以排靜泵殼留存的空氣；泵在啟動(dòng)前應(yīng)檢查出口閥門是否處于全關(guān)閉狀態(tài)，以防止啟動(dòng)電流過(guò)大而燒壞電動(dòng)機(jī)。

4.4 維修性預(yù)防措施思考

按照電動(dòng)機(jī)要求的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢修；定期檢查、清洗濾網(wǎng)，定期清洗吸入管路；定期檢查緊固件，防止松動(dòng)；定期檢查密封性，發(fā)現(xiàn)密封填料不嚴(yán)應(yīng)及時(shí)更換。

5 結(jié)束語(yǔ)

操作人員不僅需要熟練掌握電動(dòng)消防泵的結(jié)構(gòu)和原理，還必須定期通電檢查，注意航插的保護(hù)、及時(shí)清理濾器內(nèi)的海洋生物及異物，能根據(jù)故障現(xiàn)象，采用最直觀方法判斷簡(jiǎn)單常見的故障。電動(dòng)消防泵在艦船上需時(shí)刻保持良好的狀態(tài)，隨時(shí)可用于消防安全，才能有效降低艦船因火災(zāi)造成的各類損失，保證艦船航行安全，因此操作人員需要在平時(shí)加強(qiáng)對(duì)裝備與內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對(duì)照學(xué)習(xí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，逐步積累經(jīng)驗(yàn)，不斷提高分析故障、解決故障的能力。

[1] 苗蘭森, 邱金水, 陳生春. 艦船滅火系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展團(tuán)[J]. 海洋技術(shù), 2003, 22(3): 102-105.

[2] 中國(guó)船級(jí)社. CCS《鋼質(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》及相關(guān)修正案[S]. 2006.

[3] 韓捷, 張瑞林. 旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理及診斷技術(shù)[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997.

[4] 周廣連. 影響消防泵組有效運(yùn)行的原因及對(duì)策[A].自主創(chuàng)新與持續(xù)增長(zhǎng)第十一集中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集[C]. 北京: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì), 2009.

[5] 黃義剛, 朱榮生. 泵振動(dòng)原因及其消除措施[J]. 排灌機(jī)械, 2007, 25(6): 56-59.

The Typical Failure Analysis and Preventive Measures for Marine Electric Fire Pump

Wang Liwei1, Xiang Zhiwei2, Weng Lei1

(No.91404 Unit of PLA, Qinhuangdao 066001, Hebei, China; No.91910 Unit of PLA, Dalian 116000, Liaoning, China)

The function and characteristics of electric firefighting pump and its important role in water fire protection system are expounded. Aiming at the typical faults in commissioning and testing of a certain electric firefighting pump, the causes and eliminating methods are analyzed. The daily attentions for marine electric firefighting pump is proposed.

TM623

A

1003-4862（2019）07-0040-03

2019-01-03

王利偉（1981-），男，工程師。研究方向：機(jī)電一體化。E-mail: wangliwei0209@163.com