探讨多级离心泵常见故障及处理措施分析
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摘 要：多级离心泵作为当前矿山、城市排水、高层建筑给水、化工、消防增压等多个领域的关键技术应用点，如何确保多级离心泵能够正常平稳运行是设备技术人员需要面对一个重要问题。该文结合多级离心泵故障维修实践经验，围绕维修技术要点着重分析多级离心泵的常见故障，并具有针对性地探讨常见故障维修措施，为多级离心泵日常故障及维护提供技术思路。
关键词：多级离心泵 故障 处理措施
中图分类号：TE964 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）12（a）-0092-02
1 多级离心泵维修技术要点
1.1 转子预装
1.1.1 预装配的目的
转子预组装的作用在于可以通过转子预装测试转子是否安装稳固，防止转子在运行时出现内部摩擦，确保转子在低振动频率下很好地完成轴封工况。转子预组装还可以实现对叶轮和叶轮之间轴向距离的调整，从而优化协调各级叶轮出口的对中度，使各级叶轮之间保持一致的距离。在转子预装过程中，设备技术人员还可以检测转子动静平衡。
1.1.2 如何完成间隙的确定
在转子预组装过程中严格按照相关规定对各个配件尺寸进行逐一核查，及时筛除规格差异较大的配件，同时利用专业检测仪器检查平衡盘、叶轮、转轴等转子部分配件的轴中心和端面垂直度，且要求转轴部分套装配件晃度应≤0.03mm。由于转子在运行时是一种处于泵壳内游动状态，设备技术人员需要对转子进行泵壳内轴向总窜量测算，而由于平衡盘具有轴向推动平衡水泵的作用，因此，平衡盘间隙间接对平衡水泵的作业效率产生一定影响。
1.1.3 水泵转子测量调整
在检查完轴上套装各部件大小后，将各套装配件整理干净，从进水侧到出水侧按照一定顺序安装好水泵转子套装件，同时对各级叶轮之间的轴向间距进行修正，并预留一定的空隙，防止由于套装配件发生膨胀，而影响转子正常性能，并及时检测转子套装件晃度，确保轴套锁母完全拧紧，同时水泵转子套装各部件晃动量都能够达到设备技术参数要求，并编号标识各级叶轮，标记确定好各部件之间的相对位置，有助于多级离心泵后期顺利拆除检修。
1.2 轴的弯曲度
多级离心泵运行故障主要是由于内部结构非常精密，同时转轴负荷很大，转子转速又高，转动部件与静止部件之间空隙又非常小，导致对转轴弯曲度的精密度要求非常高，一旦轴弯曲度>0.03mm，则多级离心泵轴只能直轴作业，而过大的轴弯曲度则会增大水泵转子的晃度，从而导致导叶衬套与密封环之间的空隙变大，为避免动态部件和静态部件之间的运动磨损增加空隙，一旦空隙增大到一定量时就会有涡流产生，导致多级离心泵振动而降低水泵运转效率和作业质量。
1.3 总窜量
多级离心泵的规格尺寸决定总窜量大小，由于总窜量为多级离心泵装配完成后的一个固定值，总窜量随着多级离心泵的尺寸大小变化而变化。
1.3.1 单叶轮轴向窜量
叶轮在长时间运转后每级叶轮轴向串量很大可能会发生改变，多级叶轮在大修解体后应测量单级叶轮轴向串联。根据首叶轮在吸入段与中段的串量为标准，逐步测量各级叶轮的最大串量，如比吸入段串量略大可为合格，比吸入段串量小需要重新调整。
1.3.2 转子总窜量
在多级离心泵组装完毕后，应检测转子的总窜量，此时平衡盘处用轴套代替，将各级转子、轴套用锁紧螺母锁在一起成为一个刚体，并从吸入方向推入转子使离心泵的密封环和叶轮的密封环互相靠近，再用深度尺测量多级离心泵某一平面到轴肩的距离，并将转子推向排出方向，使叶轮后盖更加贴近导叶，最后用深度尺测算出此时多级离心泵某一平面到轴肩的距离，多级离心泵转子总窜量就是两次测量的距离差。
1.4 平衡盤
多级离心泵的平衡套件具有自动平衡轴向力的功能，该平衡套件主要由平衡盘、平衡板、平衡套以及平衡环组成。组装平衡盘时通过锁紧螺母将平衡盘安装到位，并按照总窜量的测量方法，测算平衡盘的轴向窜量，如果平衡盘轴向窜量过大，则在多级离心泵体平衡环的背部加入适当厚度的垫片，或者车削平衡盘轴套以此修正平衡盘轴向窜量。如果平衡盘轴向窜量过小，可通过增加合适厚度的垫片到平衡盘轴套内端，适时调整平衡盘轴向窜量。
2 多级离心泵常见故障分析
2.1 叶轮与口环故障
多级离心泵一旦吸入金属杂质、固体物质，或者长期处于气蚀作用下，叶轮和叶片会受到损坏、腐蚀进而出现设备故障，口环故障则是指密封环出现故障，主要由于组装密封环时，设备技术人员操作不当而磨损密封环，或者叶轮背部扣帽松动而磨损密封环，导致多级离心泵产生运行故障。
2.2 平衡装置故障
多级离心泵在长时间高速运转状态下，平衡盘与平衡环之间会出现严重的机械磨损，甚至磨损厚度>2mm，导致多级离心泵作业状态不稳定，严重影响多级离心泵安全平稳运转。
2.3 泵轴故障
多级离心泵轴由叶轮、轴套等各种机械元件、零部件等构成，由于多级离心泵泵轴中的各种机械元件、零部件处于高速运行状态，且对泵轴的精密度要求非常高，如果多级离心泵轴弯曲度偏离标准参数，出现同轴度、弯曲度偏差，会增加多级离心泵的振动频率，长期导致泵轴中的各种机械元件、零部件出现形变，诱发多级离心泵设备故障。
2.4 联轴器间隙故障
联轴器间隙故障主要由平衡盘高速运转发生机械磨损而引起，平衡盘一旦发生磨损，转子则不断向着吸入方向游动，在热胀冷缩作用下多级离心泵轴的联轴器空隙越来越大，严重超过标准参数值。
3 多级离心泵常见故障维修措施
3.1 叶轮与口环故障检修 对于多级离心泵的叶轮故障主要表现在叶轮磨损方面，设备技术人员可结合具体磨损特点，分析叶轮磨损状况，并进行汇总分析，运用相应的故障处理办法。当叶轮发生严重磨损时，需要及时处理更换新的叶轮，确保叶轮运转的稳定性、安全性。叶轮内部出现异物堵塞时，应对叶轮进行拆卸并清除轮内异物。密封环磨损则是根据密封环磨损程度采取相应的处理措施，对于轻度受损的密封环可对其进行修复，而对于磨损严重的密封环，则要及时更换新的密封环、导叶套，防止由于密封环磨损而降低多级离心泵的正常运行性能。
3.2 平衡装置故障维修措施
多级离心泵的平衡装置故障主要是由于平衡盘、平衡环表面磨损、凸凹不平，设备检修人员应首先补焊磨损部位，并磨平补焊位置及多级离心泵壳上的凹槽，同时在泵壳和平衡环结合面处加入厚度适当的垫片，该故障处理办法可以有效解决补焊处凸凹不平的问题，且材料厚度适当的垫片也能够起到防止平衡装置在高速运行中再次受到磨损，而对于磨损严重的平衡环、平衡盘，则需要及时更换新的平衡装置部件。
3.3 泵轴故障维修措施
多级离心泵轴如果未出现严重的表面磨损、或者较大裂纹，设备检修人员可根据受损状况采取相应的修复措施。同时，由于泵轴正常作业弯曲度必须<0.03mm，一旦轴弯曲度超过0.03mm，设备检修人员应利用螺旋压力机对轴故障进行维修校直。
3.4 联轴器间隙故障维修措施
解决联轴器空隙故障的方法是根据联轴器检修标准以及操作手册，修正多级离心泵联轴器中心，同时考虑热胀冷缩的影响，使修正后的联轴器空隙超出标准参数2～3mm，保證多级离心泵维持在正常振动频率范围内。
4 结语
多级离心泵的维修技术要点主要集中在转子、轴弯曲度、平衡盘等关键环节，设备技术检修人员必须熟悉多级离心泵各部件的工作性能，通过反复多次拆装、调试多级离心泵，不断总结故障维修实践经验，将设备技术原理与实践维修经验相结合，确保多级离心泵能够安全、稳定运转。
参考文献
[1] 赵恒，陈芳.多级离心泵的检修与维护[J].中外企业家，2016（12）：113-114.
[2] 李生军.多级离心泵的常见故障及检修研究[J].化工管理，2018（9）：264-265.
[3] 朱俊.多级离心泵性能下降故障机理分析及诊断方法研究[D].北京化工大学，2016.
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