水泵運(yùn)行中的常見故障與檢修措施

吳志兵

（國能準(zhǔn)能公用事業(yè)公司小沙灣水廠，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

在水泵日常運(yùn)行過程中，部分企業(yè)對于水泵的維修工作會有所忽視，存在著一定的檢修工作效果不足問題。如果水泵故障沒有迅速處理和解決，會對企業(yè)生產(chǎn)造成很大影響，同時降低水泵使用壽命。引起水泵出現(xiàn)故障的原因較多，且不同類型的故障對于檢修工作的要求不同，水泵檢修工作存在著一定的復(fù)雜性，對于檢修技術(shù)水平要求較高。為此，本文詳細(xì)介紹了水泵運(yùn)行的原理，并對當(dāng)前水泵檢修工作中存在的問題進(jìn)行分析，同時提出多項(xiàng)有效的維修策略，以期能夠優(yōu)化企業(yè)水泵檢修工作模式。

1 水泵及其工作原理簡要介紹

水泵是輸送液體或使液體增壓的重要機(jī)械，其原理是將原動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能或其他外部能量輸送到液體中，使液體的能量增加，主要輸送的液體介質(zhì)包括水、油、酸堿液、乳化液、懸浮液及液態(tài)金屬等，也可以輸送氣液混合物和含有固體懸浮物的液體[1]。影響水泵運(yùn)行效率參數(shù)包括流量、吸程、揚(yáng)程、軸功率、水功率表及效率等；按照水泵不同的運(yùn)行原理可以分為容積水泵、葉片水泵等，容積水泵主要是利用其運(yùn)行室容積的變化傳輸能量，葉片泵利用回轉(zhuǎn)葉片和水的相互作用輸出能量，常見的水泵還有離心水泵、軸流水泵及混流水泵等，不同原理的水泵適應(yīng)不同的工作場合。不同型號水泵的基本參數(shù)見表1。

表1 不同型號水泵的基本參數(shù)

以最為常用的離心水泵為例，在離心水泵啟動前，需要將水泵和進(jìn)水管裝滿水，在離心水泵運(yùn)行后，葉輪高速轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生離心力，葉輪流道中的水會被離心力甩到四周，并在壓力的作用下進(jìn)入蝸殼，葉輪入口處會形成真空狀態(tài)，水在外界氣壓的作用下會沿著吸水管進(jìn)入真空區(qū)域，吸入的水又會被葉輪甩出經(jīng)過蝸殼進(jìn)入出水管，從而形成循環(huán)。通過離心水泵的工作狀態(tài)可以看出，在葉輪不斷高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷的吸水、壓水，從而將水提升到高處，將其輸送到指定管道中。

2 水泵運(yùn)行中的常見故障分析

根據(jù)上述水泵的基礎(chǔ)原理可以看出，水泵運(yùn)行需要長期處于高強(qiáng)度機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)，且在運(yùn)行過程中壓力水平較高，所以會產(chǎn)生一定的故障問題，主要是因?yàn)樗米陨泶嬖谫|(zhì)量問題、運(yùn)行方式不當(dāng)、缺乏日常維護(hù)等原因。本文總結(jié)如下幾項(xiàng)水泵運(yùn)行常見故障。

2.1 水泵與電機(jī)不同心引起的振動過大問題

水泵與電機(jī)軸在不同軸的運(yùn)行情況下，會導(dǎo)致水泵持續(xù)振動，軸心偏差越大則水泵振動幅度越大，過大的振動幅度會導(dǎo)致水泵聯(lián)軸器被損壞，且長期處于過大振動的運(yùn)行狀態(tài)，會導(dǎo)致水泵內(nèi)部多個機(jī)械被破壞，例如水泵底座、機(jī)殼等部位的緊固螺絲松動，從而導(dǎo)致水泵運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性無法得到保障。水泵與電機(jī)不同心的故障較為常見，所引起的主要故障為軸心偏差過大，會對水泵運(yùn)行造成很大影響，所以在對水泵進(jìn)行檢修時，如果發(fā)現(xiàn)存在異常振動問題，需要對水泵與電機(jī)是否處于正常狀態(tài)進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)存在較大偏差問題，則需要對其進(jìn)行維修，確保水泵與電機(jī)的軸心偏差在合理范圍內(nèi)，從而能夠有效消除振動問題，提高水泵運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.2 水泵轉(zhuǎn)動零件不平衡故障

在水泵運(yùn)行過程中，很容易產(chǎn)生水泵轉(zhuǎn)動零件不平衡的故障問題，從而導(dǎo)致水泵運(yùn)行振動增大或噪音增大。如果水泵機(jī)械制造質(zhì)量不合格，內(nèi)部零件的尺寸、咬合、緊固等方面存在問題，在水泵運(yùn)行一段時間后就會出現(xiàn)零件不平衡的問題；在水泵運(yùn)行過程中，因?yàn)樗㈦s質(zhì)等會對水泵零件造成不同程度的磨損，且因?yàn)殡s質(zhì)結(jié)垢會導(dǎo)致水泵運(yùn)行受阻，從而會導(dǎo)致水泵振動強(qiáng)度增加，或?qū)е滤眠\(yùn)行出現(xiàn)異常噪音；當(dāng)有雜質(zhì)進(jìn)入水泵轉(zhuǎn)子后，或水泵零件出現(xiàn)破損，都會引起振動過大的問題。轉(zhuǎn)動零件對于離心式等水泵具有重要的作用，是其水泵產(chǎn)生能量的核心部位，所以必須確保水泵轉(zhuǎn)動部件不存在質(zhì)量問題，否則會導(dǎo)致水泵運(yùn)行出現(xiàn)異常。

2.3 電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷過大引起的故障

在水泵運(yùn)行過程中，電機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行負(fù)荷過大的情況時，就會導(dǎo)致水泵運(yùn)行出現(xiàn)一定故障，除了水泵配套電機(jī)功率較小，還會因?yàn)樗贸霈F(xiàn)異常運(yùn)行導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷增加。水泵運(yùn)行對于電機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷具有明確要求，必須確保電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷處于規(guī)定范圍內(nèi)，但是如果配套電機(jī)功率較小，而水泵功率較大，則會導(dǎo)致電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷超出其荷載范圍，從而導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)故障，連帶水泵運(yùn)行出現(xiàn)故障；當(dāng)水泵內(nèi)部零部件出現(xiàn)損壞、雜物進(jìn)入水泵等問題時，水泵異常運(yùn)行需要更大的電力荷載，此時電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷就會增加，從而導(dǎo)致水泵出現(xiàn)故障問題，這是一項(xiàng)較為常見的故障，該故障判斷較為簡單，主要通過對電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行觀察即可得到檢修結(jié)果。

2.4 雜物進(jìn)入泵腔引起的振動過大故障

當(dāng)過多雜物或過大體積的雜物進(jìn)入水泵泵腔后，會導(dǎo)致其葉片運(yùn)行受到阻礙，葉片運(yùn)行速度降低，或被完全卡阻無法運(yùn)行，此時水泵會發(fā)出較大的振動和異常聲響，同時水泵輸水量會降低。因?yàn)樗眠\(yùn)行需要輸送大量的液體，液體中含有一定的固體懸浮物，當(dāng)固體懸浮物進(jìn)入水泵內(nèi)部堆積到一定體積后，就會導(dǎo)致水泵運(yùn)行受到阻礙，該故障引起的原因主要是缺乏日常維護(hù)，需要定期對水泵內(nèi)部進(jìn)行清理。

2.5 水泵腐蝕故障問題

固體和液體在水泵輸送過程中，其相對運(yùn)動會對水泵內(nèi)部零部件產(chǎn)生一定的磨損和腐蝕作用，當(dāng)水泵在大負(fù)荷、大流量運(yùn)行狀態(tài)下時，水流和氣泡的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動會與水泵產(chǎn)生氣蝕和噪音，從而降低水泵出水量。水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)腐蝕是水泵最為常見的故障類型，會導(dǎo)致水泵出現(xiàn)出水量不足故障問題，同時會對水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成很大破壞，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)水泵出現(xiàn)出水量不足的問題時，首先需要查明具體原因，根據(jù)故障原因?qū)ζ溥M(jìn)行維修。

3 導(dǎo)致水泵運(yùn)行出現(xiàn)故障的主要因素分析

上文所闡述的水泵多項(xiàng)運(yùn)行故障問題，往往不是由于單一因素，而是多種因素共同作用，根據(jù)水泵運(yùn)行故障類型，引起水泵故障的因素通常包括如下幾項(xiàng)。①水泵自身存在質(zhì)量問題。水泵在生產(chǎn)和制造過程中，如果其材料、零部件加工、安裝等環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致水泵自身存在較多質(zhì)量問題，在水泵運(yùn)行一段時間后，就會出現(xiàn)零部件磨損過大、腐蝕過大等情況，從而導(dǎo)致水泵出現(xiàn)多種故障，對水泵運(yùn)行效率和安全會產(chǎn)生很大影響，所以在對水泵進(jìn)行檢修時，必須對其零部件及整體安裝質(zhì)量進(jìn)行檢測，進(jìn)而明確存在質(zhì)量問題的零部件，采用更換質(zhì)量合格零部件的維修措施。②操作不當(dāng)引起故障。水泵運(yùn)行對于具體的操作具有明確規(guī)定，但是如果管理人員所采用的操作不符合該水泵的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，就會導(dǎo)致水泵運(yùn)行出現(xiàn)質(zhì)量問題，違規(guī)操作可能直接引起故障，還可能會埋下安全隱患，在水泵運(yùn)行一段時間后出現(xiàn)故障問題，所以管理人員需要明確水泵的具體操作規(guī)定，嚴(yán)格按照操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。③日常檢修工作力度不足。因?yàn)樗瞄L期處于高強(qiáng)度、高壓運(yùn)行狀態(tài)，所以企業(yè)必須定期對水泵進(jìn)行檢修，能夠有效避免多種故障問題發(fā)生，但是部分企業(yè)出于對檢修成本的考慮，針對水泵的日常檢修工作力度不足，缺乏科學(xué)的檢修工作規(guī)劃，導(dǎo)致許多長時間累積的故障問題沒有及時處理，例如泵腔進(jìn)入雜物導(dǎo)致葉輪轉(zhuǎn)動受阻故障，如果企業(yè)能夠在日常工作中對其進(jìn)行檢修，及時清理雜物，則能夠避免該類型故障問題發(fā)生，但是顯然部分企業(yè)當(dāng)前的檢修工作力度不足，為此需要建立合理的檢修計劃，加大日常檢修工作力度，采用預(yù)防性檢修手段，是保證水泵運(yùn)行安全性的重要方式。

4 水泵運(yùn)行常見故障的有效檢修措施分析

當(dāng)水泵運(yùn)行出現(xiàn)故障問題時，不僅會導(dǎo)致液體介質(zhì)輸送效果受到影響，更為嚴(yán)重的是會引起安全問題，對企業(yè)以及用戶會產(chǎn)生很大安全威脅，所以企業(yè)必須加強(qiáng)對水泵運(yùn)行故障的檢修，降低各項(xiàng)水泵運(yùn)行故障發(fā)生率，并提高水泵檢修工作及時性和實(shí)效性，將故障控制在合理的范圍內(nèi)，這是保障水泵安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。針對不同水泵運(yùn)行故障，以及管理工作存在的問題，本文提出如下多項(xiàng)優(yōu)化措施。

4.1 水泵零件不平衡故障檢修措施

以水泵葉輪零件不平衡故障為例，當(dāng)檢修人員觀察到水泵出現(xiàn)振動幅度過大、運(yùn)行噪音過大問題時，首先需要考慮是否存在葉輪不平衡的問題，所以檢修人員首先需要對葉輪的平衡狀態(tài)進(jìn)行檢查，觀察葉輪是否出現(xiàn)損壞、變形等情況，如果葉輪故障較為嚴(yán)重，則需要更換新葉輪。葉輪平衡狀態(tài)的檢查方法是將葉輪放置在平衡架上，并對其初始位置進(jìn)行標(biāo)記，之后將葉輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動，等到葉輪自然靜止后進(jìn)行重新標(biāo)記，并再進(jìn)行轉(zhuǎn)動，如果所記錄的標(biāo)記與初始記錄處于相同位置，這說明葉輪已經(jīng)出現(xiàn)不平衡的問題。根據(jù)檢查結(jié)果，如果葉輪沒有出現(xiàn)明顯的損壞，對葉輪進(jìn)行調(diào)整即可，但是如果葉輪出現(xiàn)明顯的破損現(xiàn)象，需要更換新的葉輪，嚴(yán)禁使用存在故障的葉輪[2]。

4.2 水泵與電機(jī)不同心故障檢修措施

泵軸與電機(jī)軸不同心是水泵出現(xiàn)的主要故障，需要采用專業(yè)的檢修方法。檢修人員需要使用專業(yè)的測量儀器對聯(lián)軸器的間隙程度進(jìn)行測量，檢修人員需要對聯(lián)軸器的連接螺旋進(jìn)行處理，將磁性表座和百分表固定在聯(lián)軸器的軸口位置處，并對測量表的位置進(jìn)行反復(fù)調(diào)試，直到其能夠準(zhǔn)確測量，從而能夠提高測量的精準(zhǔn)度和可靠性，之后需要轉(zhuǎn)動泵軸，對聯(lián)軸器的偏移程度進(jìn)行測量，通常情況下水泵聯(lián)軸器的間隙在0.1 mm左右，偏差不允許超過0.2 mm，如果檢修結(jié)果發(fā)現(xiàn)偏差過大，則需要根據(jù)檢測結(jié)果對聯(lián)軸器進(jìn)行調(diào)整，使其間隙滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，從而能夠解決水泵與電機(jī)不同心的故障，恢復(fù)水泵正常運(yùn)行狀態(tài)[3]。

4.3 水泵運(yùn)行振動過大故障檢修措施

振動幅度過大是水泵運(yùn)行中最為常見的故障，其主要原因?yàn)槿~片損壞、葉片與泵體摩擦較大等，所以在檢修工作中，需要重點(diǎn)加強(qiáng)對這2方面的檢查與維修。在檢修過程中，如果發(fā)現(xiàn)葉片出現(xiàn)損壞、脫落、擊碎等問題，則需要立即更換新葉片，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，從而確保水泵正常運(yùn)行；水泵在長期處于高強(qiáng)度的運(yùn)行情況下，泵軸可能會出現(xiàn)彎曲、變形等問題，當(dāng)泵軸變形達(dá)到一定程度后，葉片就會與本體之間發(fā)生摩擦，從而導(dǎo)致出現(xiàn)雜音和振動幅度過大的故障。針對該故障，檢修人員需要對轉(zhuǎn)子部分的垂直程度進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)垂直出現(xiàn)偏差，則需要進(jìn)行校對和調(diào)整，使泵軸恢復(fù)原形，從而避免葉片與泵體之間出現(xiàn)摩擦，則能夠有效解決水泵振動過大的問題[4]。

4.4 電機(jī)負(fù)荷過大故障檢修措施

針對水泵電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷過大的問題，如果沒有第一時間進(jìn)行檢修，會導(dǎo)致電機(jī)與水泵受到不同程度破壞。綜合來看，電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷過大主要是因?yàn)殡姍C(jī)功率較小及水泵異常運(yùn)行，所以在檢修過程中，首先需要查明當(dāng)前使用的電機(jī)功率是否與水泵運(yùn)行功率相匹配，如果電機(jī)功率較小，則需要更換功率適配的電機(jī)，從而能夠避免電機(jī)與水泵不匹配的問題；當(dāng)檢修結(jié)果顯示電機(jī)與水泵功率匹配，卻仍然存在電機(jī)運(yùn)行負(fù)荷過大的問題時，需要對水泵運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，從而確定當(dāng)前水泵運(yùn)行狀態(tài)，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)傳動裝置螺栓松動，檢修人員需要對傳動裝置中所有的螺栓進(jìn)行緊固，從而使水泵運(yùn)行恢復(fù)正常狀態(tài)。

4.5 水泵進(jìn)入雜物故障檢修措施

水泵在長期運(yùn)輸液體的情況下，會堆積一定的雜物，使葉片等零件的正常運(yùn)行受到阻礙，因此檢修人員要對水泵內(nèi)部進(jìn)行全面的清理，如果水泵內(nèi)部雜物污染較為嚴(yán)重，檢修人員可以在利息泵的進(jìn)水口處安裝阻攔污物的裝置，將較大體積的污物阻攔在入水口之外，從而有效防止水泵內(nèi)部出現(xiàn)雜物，可以選擇攔污柵、過濾網(wǎng)等工具防止水泵內(nèi)部出現(xiàn)損壞等情況，提高水泵的使用壽命，避免水泵出現(xiàn)振動幅度過大、雜音等故障。

4.6 水泵腐蝕問題檢修措施

水泵所輸送的主要材料是液體、油品及固液混合物，在液體長時間的作用下，會導(dǎo)致水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)被腐蝕，例如出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，當(dāng)腐蝕程度達(dá)到水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)所能承受的閾值時，就會導(dǎo)致內(nèi)部零件無法正常運(yùn)行，從而出現(xiàn)雜音和振動幅度過大的故障。針對水泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)腐蝕問題，檢修人員可以通過打開或關(guān)閉出水口檢修閥門，將水泵的水流量調(diào)整到正常范圍，并對腐蝕程度較為嚴(yán)重的部件進(jìn)行更換，也可以適當(dāng)增加一些防腐設(shè)施和防腐材料，有效消除腐蝕故障。腐蝕故障需要企業(yè)定期對其進(jìn)行檢測，因?yàn)樵摴收蠠o法完全避免，是水泵運(yùn)行必然會出現(xiàn)的一種故障，通過加強(qiáng)日常檢修，能夠?qū)⒏g故障控制在合理范圍內(nèi)。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文全面闡述水泵的基本概念和運(yùn)行原理，并對多種不同常見故障類型進(jìn)行分析，同時對引起水泵故障的主要原因進(jìn)行研究，最后提出多種水泵故障的有效檢修措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)企業(yè)檢修工作起到一定的借鑒和幫助作用，提高水泵運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性，從而為工業(yè)生產(chǎn)及群眾日常生活提供支持。