王波
摘要:船用離心泵在船舶中應用較為廣泛,基本上在船舶機艙里每個角落都能夠看到離心泵,所以對于離心泵的安全管理、故障判斷和拆裝步驟很重要,筆者在船對這種泵已經非常熟悉,對這種泵也有一些見解,現把自己的實際經驗跟大家分享,供同行參考。
關鍵詞:離心泵;安全管理;故障判斷
中圖分類號:F407.474? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2021)16-0135-02
船用離心泵具有以下優點:流量連續均勻,工作平穩,轉速高,對雜質不敏捷易損件少,管理和維修較方便。但離心泵也有以下缺點:本身無自吸能力,泵的流量隨工作揚程而變,泵所能產生的揚程主要是由葉輪外徑和轉速決定的,不適合小流高揚程。因為具有以上優缺點,在船上使用離心泵的場合也有限,船舶機艙里使用離心泵的場合有壓載泵、艙底水泵、日用淡水泵、日用飲水泵、熱水循環泵、高溫淡水泵、低溫淡水泵、海水泵、消防泵、鍋爐給水泵、鍋爐循環水泵等。從以上應用的泵浦可以看出主機系統和鍋爐系統的服務泵很多都是離心泵,它們直接影響著主機的開航,所以對于離心泵的管理、故障判斷和拆裝步驟尤為重要。在日常的安全管理、故障判斷和拆裝步驟也比較多,下面詳細介紹一下離心泵的安全管理、故障判斷和拆裝步驟。
首先談談離心泵的安全管理,①盤車,新裝或檢修后初次起動以及停用時間較長的泵,在起動前應手動盤車1-2轉,以檢查是否有卡阻、過緊、松緊不均或異常聲響,盤車還可使潤滑油進入各潤滑部位。②潤滑,軸承過早損壞大多是由于缺油或者滑油變質造成的,因此,在起動前和運轉中都要檢查潤滑狀態。③冷卻,對于設有填料箱水封管、水冷軸承、水冷機械軸封或者平衡管、平衡盤的離心泵,應注意其相應的專設水管路是否通暢,并檢查冷卻水量和水溫。在船上最需要冷卻的泵浦筆者個人認為是鍋爐循環水泵,因為泵浦工作在高溫的鍋爐水里,一般都是100度,在所有離心泵中工作的條件最惡劣,溫度最高,所以在重新啟動鍋爐循環水泵之前,一定要檢查冷卻水管路是否暢通,冷卻水量是否足夠,備用的鍋爐循環水泵也要保證冷卻水通暢,流量足夠,說明書里有明確規定,如果泵浦在啟動時沒有冷卻水供應,哪怕只有一秒鐘的時間,泵浦的機械軸封或者填料密封會很快損壞,導致高溫鍋爐水會從機械軸封或者填料密封處溢出。④封閉起、停,離心泵在關閉排出閥運轉時功率最低,故關排出閥起、停對電網沖擊最小。一般船上的離心泵不能滿足這樣啟動的,大部分的離心泵功率很小,排出閥也是手動的,且常開的,封閉起、停太過浪費人力資源,且小功率的泵浦對電網沖擊本來就不大。但對于大功率的泵浦是可以做到封閉起、停的,并且如果不封閉起、停,將對電網沖擊相當大,容易造成設備的損壞,比如功率較大的壓載泵,現在船上一般在壓載間操作,所有的閥件都是遙控的,甚至排出閥還可以控制開度,這樣既方便,也安全,還不浪費人力資源,對電網的沖擊可以減少得最小。⑤檢查轉向,離心泵反轉時不能建立正常排壓,故新泵或者檢修后的泵,初次起動時應瞬時間合閘試轉,以判斷是否因接線錯誤而造成反轉。⑥避免干轉,離心泵轉動部件與固定部件的間隙大都很小(如密封環、級間襯套、平衡盤等),或直接接觸(如軸封),因此,在沒有液體的情況下干轉時可能造成嚴重磨損、發熱甚至抱軸,故應盡量避免干轉。記得在南通船廠接船的時候,三管輪發現一臺消防泵的機械軸封漏泄很厲害,一臺新泵浦的機械軸封這么快就損壞了,機械軸封的壽命一般很長的,原因只有一個——干轉,廠里的工人在初次調試泵浦的時候沒有事先注入一定量的液體,導致泵浦發生干轉,進而損壞機械軸封,不得不自己解體泵浦更換損壞部件,自己出的錯,自己吃苦。⑦防凍及防銹,泵浦停用時,如環境溫度可能降到零度以下,即應放盡泵內液體,以免凍裂。長期停用的泵,應在外露的金屬加工面上(如泵軸、軸承、填料壓蓋、聯軸節等)涂以防銹油,以免銹蝕。一般機艙里的溫度不會低于零度,且船舶里有設備在可能低于零度的場所,一般都裝有電加熱裝置,但沒裝電加熱裝置的場所里,則應按要求操作。防銹油在機艙里應用較為廣泛,不管是長期停用的泵浦還是正在使用的泵浦,機艙輪機管理人員都會為了保險起見,能夠涂的地方都涂上了防銹油。
只要注意了以上七點安全管理,離心泵一般不會出現大的問題,離心泵的壽命會很長的,大大減少了機艙管理人員的工作量,但是壽命再大的機器設備,也會發生故障,正如不管多么健康的人,也會有生病的時候,因此常見的故障判斷非常重要,準確的對故障進行判斷,對管理人員在檢修方面大大提供了方便,能夠在較短的時間內恢復泵浦正常運轉,下面再來談談離心泵的故障判斷。
①起動后不能供液,泵浦不能供液的情況可分兩類。一類情況是起動后一段時間,排出壓力表的指針仍基本不動,泵殼或排出管上的試水考克放不出水,這說明液體根本沒進入泵內。有正吸高的離心泵,通常有各種自吸裝置在起動期間在泵吸入口形成真空而“吸水”,如果這些裝置不能產生足夠的真空度,則引水失敗,無法供液。屬于這方面的原因可能是:引水裝置失靈,或吸入管或軸封漏氣,或吸入管露在液面。記得一次在德國漢堡港的PSC檢查,PSC檢查官要試驗應急消防泵,由于應急消防泵一般很少使用,輪機員打開吸入閥后,排出閥一般常開,啟動泵浦,但過了很長時間還是沒有排壓,排出壓力表指針基本不動,泵浦自帶的真空泵沒有脫開,很顯然,的確是沒有排壓,壓力表沒有問題,船舶現在也不是空艙,應急消防泵的吸口位置一般很低的,由于是新船,新設備,可以馬上排除引水裝置失靈,或吸入管露在液面,那么只有吸入管或軸封漏氣了,PSC檢查官當時非常客氣,說等泵浦修好了,再告訴筆者來試驗,要知道,應急消防泵屬于滯留設備,非常關鍵。輪機員馬上打開排出管路上的放氣考克,發現大量的氣體溢出,過了好一會兒,從放氣考克里放出大量的水,關閉放氣考克,自帶真空泵脫開,排壓漸漸上升了,泵浦恢復正常,PSC檢查官也非常開心,沒有出具任何缺陷。輪機員在關鍵時刻有效的把理論和實踐相結合,真是令人佩服。另一類情況是液體已進入泵內,排出壓力表讀書已上升,但產生的封閉排出壓力卻小于正常值,原因可能在泵的方面,如葉輪松動,轉速太低或者轉向弄反。
②流量不足,離心泵流量不足根據工況特性來分析,若不是泵的揚程特性曲線降低,就是管路的特性曲線變陡或上移,以致工況點向小流量方向移動。屬于管路方面的原因是:管路排出高度或者排出液面壓力升高或者排出管阻力變大。屬于泵的原因是:轉速不夠,阻漏環磨損,內部漏泄增加,葉輪損壞,吸入管或者軸封漏氣,吸入管侵入液面中太淺以致吸入了氣體等等。一次航行中突然整個生活區內無水,輪機員下機艙檢查,發現日用淡水泵一直在運轉,淡水壓力柜里已經無水了,壓力柜的壓力已經很小了,打開放氣考克,有水冒出,泵浦本身及馬達都發燙,輪機員一時找不出毛病來,輪機長過來一看,馬上斷定阻漏環磨損嚴重,內部泄漏厲害,馬達發燙是因為現在已經長時間運轉了,但如果泵浦工作正常時,泵浦本身是應該不燙的,因為泵浦的工作在冰涼的淡水中,由此可斷定葉輪與阻漏環長時間磨損,導致泵浦發燙,以致阻漏環磨損,內部漏泄增加。經解體泵浦,發現葉輪松動了,阻漏環已經磨得相當厲害。更換葉輪及阻漏環,泵浦恢復正常。也許有的輪機員會認為是馬達的問題,那就走了一點彎路,因此準確的判斷故障對輪機管理人員來說非常重要。
③電動機過載,船上一般都配有電機員,能夠準確的進行故障判斷,這里就不再詳說了。
有了上面一些微薄的故障判斷經驗,對于我們機艙管理人員或多或少有一點幫助,不至于走很多彎路,并且如果走了彎路,在彎路的地方又出現了問題,那可不是我們機艙管理人員所想遇到的,因此,準確判斷故障,是一門很深的學問,需要我們機艙管理人員不斷進步,不斷積累經驗,達到機艙管理的最高境界,正如醫生給病人看病,對癥下藥,藥到病除,不僅給病人帶去了快樂,同時也給病人減少了痛苦,也給自己帶來了成就感和快樂感。
判斷出了故障,就要進行維修,如果是泵浦本身損壞了,就需要解體泵浦,更換損壞部件,由于離心泵的基本構造大同小異,下面結合最近一次解體離心泵來談談拆裝離心泵的步驟。一次航行中,輪機員發現鍋爐循環水泵軸封處有大量熱水溢出,很顯然,機械軸封損壞了,需要解體泵浦,更換機械軸封,故障很快就判斷了,接下來就要拆裝了,首先介紹泵的解體。
①首先切斷泵浦電動機電源,并在電氣控制箱上掛好“設備檢修,嚴禁合閘”的警示牌。②關閉泵浦的吸、排截止閥。這點非常重要,鍋爐水一般都有100度,哪怕只有一點,就容易燙傷人,一定要再三檢查吸、排截止閥是否關死。③將電動機的接線脫開,在靠貝令處做好記號,拆除固定電動機的螺絲和彈性聯軸節螺栓,然后將電動機卸下。④拆下泵浦與吸、排管法蘭聯結處的螺絲,使泵與管路脫離。⑤卸下泵浦與泵座的固定螺栓,然后將泵從泵座上吊出移到便于拆裝的工作場所。⑥泵蓋的拆卸:泵蓋是用螺絲與泵體聯結在一起的,拆前泵蓋與泵體聯結處應做好記號,擰下螺母,利用頂螺絲將泵蓋頂離泵體即可拆下泵蓋。⑦葉輪的拆卸:首先翻開鎖緊葉輪螺帽的止動墊圈,然后用專用工具擰下軸頭反向細牙螺帽,取下止動墊圈,然后利用葉輪平衡孔上的絲牙用專用工具將葉輪從軸上取下。⑧葉輪取下后,可依次從軸上取出平鍵、軸套和機械軸封的動環。⑨泵體的拆卸:泵體是用螺絲與軸承座聯結在一起的,拆前做好記號,然后擰下螺母,拆下泵體,取出靜環。
發現靜環處有一個很大的裂口,這就是漏泄的根本原因,當初的故障判斷準確,需要更換新的機械軸封。接下來介紹泵的安裝。
①裝泵體之前要把擋水橡皮圈先套在軸上,把靜環裝入泵體,并用沉頭螺釘固定,然后再將泵體與軸承座相連接。②將動環與軸套組合件,軸套與軸之間的間隙很小,裝復時可加肥皂水或油類潤滑,同時必須保持摩擦面干凈。③將葉輪套到泵軸上,套上止退墊圈,旋上反向細牙螺帽固定。④裝上泵蓋,再轉動泵軸,同樣能靈活轉動。⑤將泵吊入泵座并將其固定,裝妥吸、排管法蘭聯結處的螺栓。⑥將電動機裝復并固定,進行泵和電動機的對中找正。⑦試車運行一小時左右,檢查工況。
以上所說的,難免有不足之處,還望批評和指正。離心泵的安全管理、故障判斷和拆裝步驟,這三樣是一環套一環,只要第一個環節做好了,第二個環節就出現得少了,第二個環節做好了,第三個環節就順利多了,工作起來也得心應手了。機艙里其他設備不也是如此嗎?讓我們共同努力,把機艙的安全管理工作做得更好。使船舶永遠安全航行和穿梭于四大洋和五大洲里。
參考文獻:
[1]船舶輔機.全國海船船員適任考試培訓教材.中國海事服務中心組織編審,2018.
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