化工離心泵的故障及維護技術探討

王鳳偉

（大慶煉化公司聚合物一廠，黑龍江 大慶 163411）

隨著我國化工行業的生產規模逐步擴大以及工業化水平的不斷提高，離心泵在我國化工企業的使用范圍和使用頻率也在不斷增加，離心泵作為化工企業各種油料輸送的主要設備，其正常運行是保障化工企業整個生產鏈正常運轉的必要條件，化工企業必須高度重視離心泵的日常保養維護及故障處理措施，掌握離心泵的運行特點，保障離心泵的正常運行，并在離心泵發生故障后能夠迅速查明故障原因并予以解決，從而保證化工企業的生產正常運行。

1 離心泵的結構及工作原理

掌握離心泵的結構及工作原理是設備操作人員和維修人員做好離心泵日常保養和快速解決設備故障的理論基礎，化工企業必須加強相關人員的理論學習。

1.1 離心泵的結構組成

離心泵在結構上主要由葉輪、泵體、泵軸、軸承以及密封墊圈及填料函等部分組成。其中葉輪是離心泵的核心部件，通過葉輪的高速轉動使液體產生離心作用而達到液體輸送目的，泵體也叫泵殼，是支撐固定泵軸及其它部件的功能性裝置，泵軸是連接外部電機和離心泵葉輪的傳動部件，軸承是保證泵軸正常滾動或滑動的支撐構件，密封圈是保證泵體與葉輪間隙防止泵殼內水滲漏的重要部分，填料函是填充泵軸與泵殼間隙，使水泵處于真空狀態的部件。

1.2 離心泵的工作原理

離心泵是利用葉輪產生的離心作用使液體達到傳輸目的的設備，其工作原理為：離心泵在通過外部電機提供電力后，離心泵的葉輪在泵軸的帶動下高速旋轉并產生較強的離心力，葉輪上的液體隨葉輪高速旋轉并在離心作用下脫離葉輪并進入壓水管道，與此同時，葉輪中心區域便形成一個真空區域，從而達到液體能夠在內外壓力差的作用下流入泵體，周而復始便可以到達液體通過離心泵進行傳輸的目的。

2 化工離心泵的常見故障分析及解決辦法

2.1 機械密封失效

化工離心泵的密封效果直接影響著離心泵的工作效率以及安全性能，密封失效將導致離心泵不吸入、不出水或者出水揚程不夠等情況，無法滿足企業的實際生產需求。離心泵密封失效的原因主要有以下三種情況。二是彈性元件失效，三是密封圈失效。

2.1.1 密封圈失效

在化工離心泵的長期運行下密封圈老化，或者密封圈的嵌入溝槽與密封圈形式不對應都會造成密封圈失效。特備是化工企業，各類油料本身具有一定的氧化腐蝕性，使得密封圈在氧化作用下加速膨脹，導致密封圈收到過多的摩擦而加速老化。化工企業在進行離心泵密封圈采購時，盡量選擇抗氧化耐高溫的密封圈，從而延長密封圈的使用壽命，同時必須注意密封圈形式與嵌入溝槽向吻合，保證離心泵的密封效果。另外密封圈是離心泵運行過程中經常損壞的備件，在其存儲時需要避免高溫和潮濕，應放置在沒有陽光直射的陰涼位置存儲，以保證密封圈的性能良好。

2.1.2 彈性元件失效

彈性元件斷裂或者彈性失效都會導致離心泵的彈性元件失效。在離心泵的長期運行中經常出現運行不穩定的情況，比如液體不足導致的抽空現象或者因為離心泵支座與地面固定不牢等原因導致泵體振動幅度較大，以上情況都會使彈性元件發生斷裂。另外彈性元件的熱處理不合格，以及彈性元件在長期的使用中產生疲勞現象等也會導致彈性元件斷裂。彈性元件的彈性失效主要是因為離心泵的長期使用導致元件間隙結垢以及高溫環境造成的彈性元件變形。彈性元件斷裂后必須及時更換，若彈性元件因為結垢原因導致彈性失效可以通過潤滑油或者軟化水沖洗結構位置加以解決。另外在彈性元件采購時需保證彈性元件的耐高溫和耐腐蝕性能。

2.1.3 動靜環失效

造成動靜環失效的主要原因有以下三種情況。（1）離心泵長期運行下密封圈鑲嵌位置結垢造成動靜環脫落或者松動，此類問題可以通過在鑲嵌位置堆焊處理解決，若鑲嵌位置無法堆焊時可通過調整鑲嵌位置的過盈量或者使用密封膠進行粘接。（2）離心泵啟動時若預熱過快可造成動靜環產生應力裂紋，特別是離心泵抽空或者振動頻率較大，將導致動靜環表面的石墨破碎或者脫落，從而造成離心泵運行中的液體泄漏。（3）離心泵的長期運行會造成彈性元件壓縮比超過標準要求導致端面間摩擦過大，從而造成副靜環出現嚴重破損導致動靜環失效。

2.2 離心泵聲音異常或振動過大

離心泵運行時應保證泵體的平穩以及內部無異響，若離心泵運行過程中出現了聲音異常或者振動幅度較大，那么就意味著離心泵出現了各種故障，必須即刻停機檢查并及時處理，否則將會導致離心泵的徹底損壞，造成化工企業生產中斷。導致離心泵聲音異常或振動幅度較大的原因較多，從范圍劃分上主要有機械和水力兩個方面的原因。

機械方面引發離心泵聲音異常或振動較大的原因主要有以下幾種情況，一是離心泵支座的地腳螺絲松動，導致離心泵機體振動幅度較大，若不及時處理將造成離心泵的內部零部件損壞；二是離心泵的葉輪松動或者旋轉不平衡，需要及時進行校正或者緊固處理，否則將造成葉片損壞；三是泵軸和電動機軸的同心度發生偏差，需要及時調整同心度，否則會造成泵軸和電機軸的磨損甚至報廢；四是離心泵或者電機的轉子松動，導致轉子的轉動不平衡，不及時處理將導致泵軸或電機軸的損壞。

水力方面導致離心泵聲音異常或振動較大的原因主要如下，一是離心泵運行位置不正確，造成離心泵的液體流量過大或者過小，從而導致離心泵受到的壓力隨時發生變化而造成振動；二是在離心泵運行過程中將異物吸入泵體，造成機體堵塞或者葉輪損壞，從而導致離心泵產生異響；三是離心泵的吸程過大造成液體經過葉輪時產生氣泡并在液體出口氣泡消失，氣泡產生和滅失過程造成泵體振動；四是液體吸入池設計不合理，特備是在多臺離心泵同時工作時液體吸入管路布置不當導致液體產生旋渦，離心泵在吸入液體時產生共振而造成振動。對于由水力因素導致的離心泵異響或者振動需要根據產生的具體原因采取相應的處理辦法予以解決。

2.3 電機故障

在離心泵的運行過程中，電機故障也會造成離心泵發生各種故障，電機故障主要表現在以下兩個方面。一是電機轉子不平衡，這種故障是電機運行中較為常見的故障類型，電機長時間的運轉會導致轉軸與輪盤發生偏心現象，造成電機轉子不平衡，從而導致離心泵無法正常運轉。二是電機的定子與轉子不同心出現電機振動，出現此類現象的原因除電機自身故障外，離心泵吸入的液體流量不平衡也會造成電機出現偏心，需要及時進行電機負荷測定，以保證電機的正常運行。

3 化工離心泵的維護保養

化工離心泵的維護保養是保證離心泵正常運行，降低離心泵損壞概率，延長離心泵使用壽命的有效措施，離心泵的操作人員及專業檢修人員應按照要求做好日常保養和周期性維護工作。

3.1 離心泵的日常保養

在離心泵的日常運行過程中，需要操作人員進行必要的檢查維護，及時發現問題并及時解決，從而確保離心泵運行正常。首先在離心泵開啟前，檢查離心泵的地腳螺絲是否存在松動現象，離心泵內的液體是否加注完成，液體的進出口管線是否連接到位，離心泵的運行電壓是否正常，環境是否滿足離心泵的運行條件等等。在離心泵開啟后，需要進行必要的預熱，在離心泵預熱完成后必須適時關注離心泵的運行情況，查看是否有泄露情況，若存在泄漏現象必須及時處理，保證離心泵的工作壓力。注意觀察吸入液體池的液面變化，避免離心泵出現抽空情況，若在離心泵的運行過程中出現較大異常情況時，必須立刻停機并通知維修人員進行故障處理。

3.2 離心泵的周期性維護

離心泵的周期性維護及離心泵的二級和三級保養，在設備運行達到一定的時間后，需要專業維修人員對設備進行拆解后檢查，對損壞嚴重的零部件及時更換，對設備的運行參數和零部件間隙進行測量并根據實際情況及時調整，對于離心泵的潤滑油和填料進行更換，保證離心泵的工況達到理想狀態。

4 結語

離心泵是化工企業進行油料輸送的重要設備，化工企業必須高度重視離心泵的日常養護，加強對離心泵操作人員的培訓和管理，在離心泵出現故障后，及時進行檢查并根據實際情況及時處理，以保證企業的正常生產不受影響。