機泵故障判斷的主要原則
(1) 因地制宜,因時制宜。即大多數需要依據現場情況,比如是否剛檢修完、是否處于切換過程、是否備用泵停了很長時間,或者是在操作調整中等。
(2) 根據故障發生的部位和現象聯系起來判斷。
幾種常見的機泵故障
1. 泄漏故障
泄漏可分為暫時性和永久性的,前者可以通過一定的措施恢復起來, 比如抽空以后靜環脫出,如果處理得當,可以使其歸位,但是如果是碎 裂或損傷,就是不可恢復的。
機械密封的任何一個元件損壞,都會造成密封泄漏,常見的有端面 摩擦副損壞,如表面裂紋、產生徑向環狀的溝槽或是裂紋等。彈性元件 損壞,如波紋管失效、彈簧卡住等。
輔助密封元件如O型圈、V型圈老 化脫出等。造成密封失效的原因有多種:振動產生、操作原因、沖洗油不合適或失效、再有就是平衡參數或 者說是密封參數超過機械密封的使用范圍。
機械密封故障的類型
(1)發熱、冒煙、析出磨蝕物、消耗功率大等
原因:轉子與密封腔間隙過小,因振動 引起磨擦而磨損
處理:擴大密封腔內徑,增大間隙,檢查 轉子平衡性,調整同心度
原因:軸(軸套)與固定零件磨擦
處理:糾正壓蓋,提高裝配精度
原因:高溫高壓下密封面磨損嚴重
處理:減少彈簧壓力,增大平衡系數,改進潤滑方式
原因:動環與平衡臺頂死,與靜環嚴重 磨擦
處理:保持動環與平衡臺間隙2-3mm
原因:介質汽化而形成干磨
處理:增大冷卻流量和壓力,雙端面
原因:冷卻不夠,潤滑惡化
處理:增大冷卻流量,改進措施、清洗
原因:轉子不平衡產生了跳動
處理:做平衡,提高零件加工精度
(2)端面泄漏
原因:密封端面比壓過小
處理:加大彈簧壓縮量,增加比壓
原因:彈簧拆斷、動靜環熱裂
處理:更換、改進材質和結構
原因:雜質進入端面,使端面磨損
處理:用Y-Y密封面,或改雙密封
原因:雙端面密封有封液壓力小出現泄漏
處理:增大封液壓力,并保持穩定
原因:介質結焦、結晶或雜物沉積,使動環失去浮動作用
處理:改進結構,加強外沖洗,防止動環卡澀, 或用軟水做冷卻液等
(3)軸向泄漏 處理
原因:輔助密封圈太緊或太松
處理:選擇合理的配合尺寸
原因:橡膠密封圈擠入軸隙而破損
處理:減小配合間隙,更換密封圈
原因:密封材料的耐熱、耐蝕性差
處理:更換、選取好的材料
原因:安裝時密封圈卷邊、扭轉等
處理:密封圈過盈量適當,V形圈要 注意安裝的方向
原因:密封圈表面有損傷
處理:裝配前檢查仔細
2.泵振動大、有雜音
原因:電機與泵不對中
處理:校正、對中
原因:泵軸彎曲
處理:校直泵軸
原因:葉輪腐蝕、磨損,轉子不衡
處理:更換葉輪,做動、靜平衡
原因:葉輪與泵體磨擦
處理:檢查調整,消除磨擦
原因:泵基礎松動
處理:緊固地腳螺栓
原因:泵發生汽蝕
處理:調節泵出口閥等,使在 規定性能下運行
振動大的原因有很多,有些是漸進的,有些是突發的,漸 進的一般是泵體部分零件磨損,間隙過大造成,如口環磨損, 間隙大,軸彎曲、葉輪腐蝕,平衡部件磨損、對中不良等, 也就是動平衡破壞。突發式的一般象軸承損壞、抽空,突發 的還有保持不變這種情況,如地腳螺栓松動。
設計方面的原因也很多,先天不足造成,離心泵的生產廠家較多, 有些離心泵的結構尺寸不夠規范,配合間隙不是最佳值,會因裝配誤 差導致元件的損壞(包括葉輪、緊固件、軸7和機械密封)。葉輪后蓋板 上的平衡孔雖然會降低離心泵的效率,但它能減小葉輪兩側的壓力差, 平衡一部分軸向推力。有的廠家往往會忽視這個問題,必將造成軸承 的頻繁損壞,縮短其使用壽命。
為延長軸承和密封的壽命,可以采取 的改進措施是:加強離心泵及零部件的標準化、規范化;降低裝配誤差; 改進設計特性,如減小軸長而加大軸徑、采用較大的密封腔、應用大 規格軸承,以及為改善潤滑環境而加大軸承框等。
安裝方面,有離心泵內部元件的裝配精度必須按照標準進行,包括 葉輪、密封、軸承等;在運輸過程中,難免會造成離心泵內部元件松動,因此,在離心泵安裝到基礎上后,要找平找正。離心泵的出、人口連接好管道后,會產生應力,造成原對中找正發生偏差,要重新對中。如果對中不好,容易引起激震力,在運轉中引起軸的徑向運動、軸震動、軸偏移,使功率消耗增大,軸承和密封磨損,縮短其使用壽命。
有研究表明,軸分離程度同軸度每25.5 mm直線度小于0. 005 mm時,旋轉機器 的壽命在100個月左右;當每25.5 mm直線度為0. 007 6 mm時,其壽命 縮短為10個月;每25.5 mm直線度為1. 27 mm時,其壽命為2個月。
用選型方面,準確地選擇流量、揚程,可以確保離心泵在使用過 程中處于最佳的性能狀態。若離心泵在低流量狀態下運轉,在離心泵內會造成環流漩渦,并產生徑向力,使葉輪處于不平衡狀態,軸承負載加大,引起密封和軸承受損,嚴重的低流量還能使流體溫度升高。
維護方面,離心泵大部分采用滾動軸承,而滾動軸承的元件(滾動體、 內外圈滾道及保持器)之間并非都是純滾動的。歡迎關注泵友圈微信公眾號。由于在外負荷作用下零件產 生彈性變形,除個別點外,接觸面上均有相對滑動。滾動軸承各元件接觸 面積小,單位面積壓力往往很大,如果潤滑不良,元件很容易膠合,或因摩擦升溫過高,引起滾動體回火,使軸承失效,所以軸承時刻都要處于油 膜的涂覆之中。
軸承潤滑通常用油槽或油霧進行潤滑,為了保證滾動體和 滾道接觸面間形成一定厚度的油膜,采用中勃度的渦輪油(國際標準化組織 68在油槽潤滑中,軸承部分浸在油中,油浸潤高度以沒過軸承底的50%為。另外,由聯軸器故障引發的振動也是很多的。
3.泵輸不出液體的原因與處理
原因:注入液體不夠
處理:重新注滿液體
原因:吸入管內存氣或漏氣
處理:排除空氣及消除漏處
原因:吸入高度超過泵的允許范
處理:降低吸入高度圍
原因:管路阻力太大
處理:清掃管路或修改
原因:泵或管路內有雜物堵塞
處理:檢查清理
4.流量不足或揚程太低原因處理
原因:吸入閥或管路堵塞
處理:檢查、清掃吸入閥及管路
原因:葉輪堵塞或嚴重磨損腐蝕
處理:清理葉輪或更換
原因:葉輪密封環磨損嚴重,間隙過大
處理:更換密封環
原因:泵體或吸入管漏氣
處理:檢查、消除漏氣處
5.不上量
不上量的原因很復雜,尤其要根據現場的情況才能判定。根據多年的經驗,有很多是操作或出入口管路上的原因,必 須采用排除法認真研究分析。一般的如抽空,介質內有氣體 等現象很明顯,也比較容易判斷出來。比較難的就是沒有很 顯著的癥狀,需要仔細地排查。泵本身的原因可能有葉輪腐 蝕損壞、流道堵塞、泵體口環損壞等。而工藝上的原因往往 包括介質內有氣抽空,入口過濾器堵塞、管道堵塞、單向閥關不嚴引起倒流等等。
6.異常聲音
這個現象大大多數情況下不是單獨出現的,經常是伴隨振動、泄漏等同時出現的。可以根據聲音發出的部位加以判斷,例如聯軸器損壞發出的雜音,軸承損壞發出的雜音,有時密封泄漏或干磨也會發出吱吱的聲音等等。常見的還有擋油環松動等。滾動軸承損壞發出的聲音。串聯密封后一級密封干磨會發出聲音。根據雜音一般也能發現機泵的故障。
7.過載或電流過大
原因:填料太緊
處理:松開填料壓蓋
原因:轉動部分與固定部分發生了磨擦
處理:檢查原因,消除故障
8. 轉子卡澀
這應該包括整個轉子的卡澀,盤車不動等情況。而且多發生在停用泵啟動之前。發生的原因往往 有密封面、流道內有臟物、異物堵塞、密封壓蓋 擰的太緊、軸承損壞、口環磨損等情況。一旦遇 到這種情況,不能硬盤車,更不能靠點動來轉動, 必須及時聯系鉗工或有經驗的人員來處理。
9. 故障判斷的方法
一聽: 聽機泵運行的聲間是否正常
二看: 看機泵的電流是否波動或異常,密封是否泄漏、壓力等參數是否正常等
三摸: 摸機泵的溫度與振動是否正常
四測: 測量機泵運行的振動大小是否超標
五斷: 對照標準,判斷是否有故障
10.故障判斷幾種常用的方法
一、區分機-泵故障: 對一臺確認存在故障的泵,首先應區分是機械故障還是電氣故障,以縮小診斷的范圍,簡便的方法是將電機斷開,觀察測振儀的讀數是否迅速下降至0,如是,則為電氣故障,如緩慢 下降,則是機械故障的可能性大。如泵不能停車,則可對振動的信號 作頻率分析加以判定。若1倍頻或2倍電源頻率處有突出峰值則屬于電 氣故障。否則為機械故障。
二、參數方向特征判別: 不同的故障類型,在測點不同方位上的 振動大小是不同的。在許多情況下,如果水平方向振動大,反映出不 平衡,軸向振值大,則為不同軸,當然,為了更加詳細的判斷,可通 過頻譜分析來進行,如兩倍頻明顯,則為平行不對中等等,不細說了。垂直方向振動大,往往是地腳松動。
三、隔離法定位: 由于泵與電動機聯在一起,不同部位的振動信 號會相互干擾,如測得有故障的機泵,為了確定位置,則條件許可下 可將聯軸器拆卸下,如電機單機動行正常,則為泵的故障引起的。
四、其它如溫度的測量也是一種方法,但其敏感長遠遠不如振動, 只有當軸承存在嚴重的潤滑不良如少油、油臟等,或軸承元件出現嚴 重的損傷時才有突出的反應,這時往往已經發生大的故障了,因此, 溫度只是一種輔助的監測方法。