離心輸油泵轉子卡阻故障分析與檢修方案

李本方

（中國石化銷售華南分公司，廣西 柳州 545006）

某長輸管道輸油站2#輸油泵為額定流量996m3/h、額定揚程245m、額定效率81%，軸功率691kW 的雙吸單級離心泵，2005 年8 月投產運行，至發生故障時已使用15 年（其間進行過一次大修）。2019 年6 月該泵正常停車，10 天后盤車時出現轉子卡死無法轉動現象，經過前后兩次檢修后恢復正常。

1 故障現象

2019 年8 月4 日該泵正常停泵，8 月14 日輸油站人員例行盤車時發現轉子卡死無法轉動。8 月20 日打開泵上蓋，將轉子吊出檢查，發現泵大小口環在在6 點鐘、9 點鐘方向存在嚴重的摩擦現拉傷現象，現場分析為停車時介質中的顆粒雜質進入口環間隙，導致泵在盤車時口環拉傷，檢修方法只是簡單的更換大小口環。8 月25 日完成檢修回裝，啟泵連續運行480h 后停車，9 月23 日例行盤車時再次發生轉子卡死，為了進一步找準故障原因，將整臺輸油泵吊出管線返回工廠進行檢測。

2 檢查檢測過程

檢查檢測方法總體思路為對故障輸油泵進行解體后，檢查轉子受損情況進行檢查，然后依次對泵軸徑向跳動、中開面平面度、軸承箱安裝孔與大口環安裝腔同心度進行檢測。

（1）轉子損傷情況檢查。對故障輸油泵進行開蓋檢查，發現葉輪口環、殼體口環與第一次開蓋檢查受損一致，受損部位大致分布在6 點鐘、9 點鐘方向?，F場測量大口環內徑為215.03mm，小品環外徑為214.52mm，間隙為0.51mm，符合口環間隙要求。

（2）泵軸園柱面跳動測量。將泵軸架設在2 塊V 形鐵上，利用百分表測量泵軸各園柱面徑向跳動，檢查發現泵軸無明顯彎曲變形。

圖1 泵軸園柱面徑向跳動測量示意圖

（3）中開面平面度測量。在數控臥式鏜銑床上對上泵蓋中開面及下泵殼中開面進行檢測，發現故障輸油泵上、下中開面部分取點部位平面度存在較大偏差，如葉輪腔與殼體口環腔凸臺處明顯偏低近0.48mm，其余各點平面度均在±0.05mm 以內。

（4）同軸度測量。用數控臥式鏜銑床對上泵蓋流道腔體、下泵殼流道腔體和軸承箱軸承安裝孔等關鍵部位進行測量，發現故障輸油泵兩側軸承箱內孔與殼體口環安裝腔同軸度存在偏差（上下半圓偏差0.06mm，左右半圓偏差0.15mm）。

3 故障原因分析

故障輸油泵自2005 年8 月正式投運以來，至今已累計運行約75356h，距上次大修累計運行約34560h。通過以上檢查，驅動端和非驅動端兩側軸承箱定位銷孔已變形，導致兩側軸承箱軸承安裝孔與殼體口環安裝腔同軸度存在偏差（上下半圓偏差0.06mm，左右半圓偏差0.15mm），當泵轉子安裝到泵體后，大口環與小口環的徑向間隙在整個園周上形成一個橢圓，在6 ～9 點鐘位置上出現相互摩擦劃傷，進而導致輸油泵出現卡阻現象。

4 檢修方案

（1）在數控臥式鏜銑床平臺上，壓板裝夾工件，拉平中開面在0.05mm 之內，拉兩端機封孔、殼體口環孔、左右下母線均在0.03mm，重新對泵殼兩端軸承箱定位銷孔進行找正加工，使驅動端及非驅動端軸承安裝孔同軸度找正在±0.01mm 內。

（2）在數控臥式鏜銑床平臺上，以兩側軸承箱內孔為基準，找正驅動端及非驅動端殼體口環安裝腔同軸度在±0.05mm 內。

（3）更換損壞配件。更換新小口環（葉輪口環要進行激光熔覆，確保硬度≥60HRC）、大口環（確保硬度≥40HRC）。

（4）對中開面偏低的部分點位進行局部填焊后上磨床進行研磨。

（5）動平衡試驗。在徑向軸承部位支撐起整個轉子部件，按圖1 所示測量各處表面跳動值（葉輪口環在0.05mm 內）后，對轉子組件做動平衡試驗（G＜=2.5）(注：轉子動平衡，允許不平衡量小于8M(g.mm)，M 為轉子重量)。

（6）完成整機裝配試運行。故障輸油泵2019 年10 月中旬按上述方案完成檢修后，累計運行2100 多個小時，期間進行了三次正常停車盤車，未再出現卡死現象，各項運行參數均滿足技術要求。