肖路明，謝永興，寧彪

（中核遼寧核電有限公司，遼寧興城125112）

含油廢水輸送泵故障分析與處理

肖路明，謝永興，寧彪

（中核遼寧核電有限公司，遼寧興城125112）

分析含油廢水輸送泵故障原因并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢查，得出輸送介質(zhì)含固量超標(biāo)是泵頻繁出現(xiàn)故障的主要原因。增加過濾裝置、增加預(yù)防性維修和系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，降低進(jìn)入泵流道中介質(zhì)的含固量，降低含油廢水輸送泵故障率。

含油廢水；離心泵；故障處理；含固量；過濾裝置

0 前言

核電站運(yùn)行及大修期間會(huì)產(chǎn)生大量含油廢水，含油廢水經(jīng)各自廠房的廢水排放管網(wǎng)匯集到含油廢水輸送系統(tǒng)的貯水槽中。含油廢水輸送泵的作用就是將含油廢水貯槽中的廢水排送到污水處理站，進(jìn)行進(jìn)一步處理，運(yùn)行流程如圖1所示。含油廢水輸送泵作為含油廢水中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的核心設(shè)備，其工作狀態(tài)直接影響含油廢水中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行。電站運(yùn)行期間，該泵頻繁出現(xiàn)故障，屢次維修更換，增加了電站運(yùn)行維護(hù)成本，影響了含油污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

圖1 含油廢水輸送系統(tǒng)

1 故障現(xiàn)象

含油廢水中轉(zhuǎn)系統(tǒng)配置的輸送泵為小型離心泵，流量25 m3/h，揚(yáng)程32 m，入口壓力0.08 MPa，出口壓力0.45 MPa，要求輸送介質(zhì)溫度≤80℃，輸送介質(zhì)含固量＜2%。

（1）含油污水處理系統(tǒng)運(yùn)行期間，輸送泵發(fā)出異聲并且出口管路無流量，解體檢查發(fā)現(xiàn)泵葉輪腐蝕嚴(yán)重，更換葉輪后正常運(yùn)行。

（2）泵出現(xiàn)出口壓力低，檢查后發(fā)現(xiàn)泵入口流道侵蝕，采取清洗流道及防腐措施后泵恢復(fù)正常運(yùn)行。

（3）輸送泵運(yùn)轉(zhuǎn)中劇烈振動(dòng)，解體檢查發(fā)現(xiàn)葉輪已經(jīng)損壞。故障統(tǒng)計(jì)顯示，2010～2015年，該系統(tǒng)的3臺(tái)單級(jí)離心泵累計(jì)發(fā)生故障86次，故障頻率較高。

2 原因分析

含油廢水輸送泵的故障類型主要包括泵運(yùn)行時(shí)無流量、泵運(yùn)行時(shí)振動(dòng)異常及發(fā)出噪聲、軸封漏水等3類。

（1）泵運(yùn)行時(shí)無流量。離心泵運(yùn)行時(shí)如果出現(xiàn)無流量故障，說明離心泵不能正常吸入及排出所需輸送的介質(zhì)，該類故障的主要原因是：①泵殼內(nèi)有氣體，造成氣阻導(dǎo)致無流量；②流道堵塞，使輸送介質(zhì)無法通過造成無流量；③吸入口液位太低造成水泵提供的壓頭不足以將介質(zhì)抽出；④葉輪脫落或葉輪損壞；⑤泵軸斷裂，無法提供動(dòng)力因而造成無流量。含油廢水輸送泵發(fā)生該類故障時(shí)，解體發(fā)現(xiàn)泵中有異物或介質(zhì)中的固體顆粒相互粘結(jié)堆積造成流道堵塞，葉輪流道中有異物，使葉輪損壞脫落并造成泵軸承損壞。

（2）泵運(yùn)行時(shí)振動(dòng)異常及發(fā)出噪聲。離心泵正常運(yùn)行時(shí)平穩(wěn)無噪聲，出現(xiàn)異常振動(dòng)及噪聲的原因有：①離心泵的汽蝕；②轉(zhuǎn)動(dòng)部件不平衡；③動(dòng)、靜部件擦碰；④泵基座不牢固；⑤聯(lián)軸節(jié)對(duì)中不良或管路安裝位置不正確。泵發(fā)生此類故障時(shí)解體查看，大多是因?yàn)槿~輪的局部侵蝕磨損導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)部件的不平衡引起泵的異常振動(dòng)及噪聲。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)葉輪的侵蝕由固體顆粒的沖擊造成，檢查發(fā)現(xiàn)葉輪纏有異物，因此判定是由于介質(zhì)中的固體顆粒及異物造成泵的異常振動(dòng)。

（3）泵軸封漏水。含油廢水輸送泵采用機(jī)械密封，密封泄漏的主要原因是安裝過緊或過松，缺水運(yùn)行導(dǎo)致干磨損或水質(zhì)差顆粒導(dǎo)致密封面受損。該泵發(fā)生軸封漏水故障時(shí)，拆卸軸封發(fā)現(xiàn)軸封密封面有凹坑和劃痕，因此判斷造成該泵軸封漏水的原因是輸送介質(zhì)中的雜質(zhì)磨損軸封密封面，造成軸封損壞。

通過3類故障分析，可將含油廢水輸送泵頻繁故障的原因歸結(jié)為輸送介質(zhì)的問題。該泵組在日常運(yùn)行期間輸送的是含油廢水，來自汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、主給水泵以及凝結(jié)水泵的潤(rùn)滑油系統(tǒng)，柴油機(jī)燃油潤(rùn)滑油系統(tǒng)以及可能漏油房間的疏水；變壓器事故排油，油消防系統(tǒng)噴淋動(dòng)作后的疏水；電纜間消防噴淋動(dòng)作后的疏水等。各類固體顆粒及異物隨著疏水排入到含油污水處理系統(tǒng)，對(duì)含油廢水輸送泵前的含油廢水進(jìn)行取樣測(cè)量發(fā)現(xiàn)其含固量達(dá)到了15%左右，而泵組運(yùn)行要求介質(zhì)含固量＜2%。3改進(jìn)措施

3.1 增加過濾裝置

改進(jìn)后的含油廢水輸送系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 改進(jìn)后的含油廢水輸送系統(tǒng)流程圖

（1）增加Y形過濾器。在對(duì)水中的含固量主要成分及顆粒物大小進(jìn)行取樣分析后，選擇符合要求的Y形過濾器安裝在泵前的管道上，Y形過濾器可對(duì)含油廢水進(jìn)行過濾，使進(jìn)入泵腔內(nèi)介質(zhì)的含固量處于泵的運(yùn)行要求范圍內(nèi)。

Y形過濾器的作用是過濾介質(zhì)中的機(jī)械雜質(zhì)，可以對(duì)污水中的鐵銹、沙粒等固體顆粒進(jìn)行過濾以保護(hù)設(shè)備管道上的配件免受磨損和堵塞。當(dāng)流體進(jìn)入一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后，其雜質(zhì)被阻擋，清潔的濾液由出口排出，清洗時(shí)，只要將可拆卸的濾筒取出，處理后重新裝入即可，使用維護(hù)方便。

加裝Y形過濾器后每3 d對(duì)泵入口處的水質(zhì)進(jìn)行取樣測(cè)量，介質(zhì)中含固量平均值為1.66%，遠(yuǎn)低于改進(jìn)前的15%，并且低于所設(shè)定的泵的正常運(yùn)行值（2%）。水樣含固量見表1。

（2）設(shè)置箱式濾網(wǎng)。在污水貯水槽疏水集管下部設(shè)置可移出的箱式濾網(wǎng)，收集直徑較大的固體廢物。污水先經(jīng)箱式濾網(wǎng)過濾后再進(jìn)入到污水貯槽中，直徑較大的雜質(zhì)留在箱式濾網(wǎng)中。待濾網(wǎng)中的沉積物較多時(shí)，將濾網(wǎng)移出污水貯槽，并對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行清理。實(shí)踐生產(chǎn)證明該箱式濾網(wǎng)可濾掉含油廢水中近99%的大直徑雜質(zhì)。

表1 過濾器后取樣水質(zhì)含固量

3.2 增加預(yù)防性維修和系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

（1）定期清理Y形過濾器濾網(wǎng)，并適當(dāng)縮短過濾器濾網(wǎng)的清洗周期。Y形過濾器使用一段時(shí)間后，需要取下內(nèi)部的過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗，以免雜質(zhì)堵在過濾網(wǎng)上增加液體阻力，影響含油廢水的正常通流，濾網(wǎng)的清洗周期根據(jù)其所過濾介質(zhì)的實(shí)際情況而定。

目前含油廢水輸送系統(tǒng)中Y形過濾器的清洗周期為2個(gè)月，從圖3可以看出，第30 d所測(cè)得含固量的數(shù)值比之前增幅明顯，且到第30 d時(shí)已經(jīng)接近目標(biāo)含固量值（2%）。為提高含油廢水系統(tǒng)的運(yùn)行效率，進(jìn)一步降低廢水中的含固量，決定將Y形過濾器濾網(wǎng)的清洗周期由2個(gè)月縮短到1個(gè)月。另外，定期檢測(cè)過濾器兩側(cè)壓力表的差值變化，及時(shí)對(duì)濾網(wǎng)進(jìn)行清理。清理時(shí)還要注意對(duì)濾網(wǎng)的檢查與保護(hù)，損壞的濾網(wǎng)及時(shí)更換。

圖3 過濾后介質(zhì)含固量變化折線圖

（2）加強(qiáng)巡檢，發(fā)現(xiàn)問題及早處理。定期檢測(cè)泵的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，包括泵的出口壓力、流量、振動(dòng)、軸承溫度以及機(jī)封的泄漏情況等，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，避免故障惡化影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。在機(jī)組大修以及發(fā)生各種事故時(shí)，各廠房產(chǎn)生的含油廢水量大大增多，此時(shí)含油廢水的成分可能會(huì)發(fā)生變化，由于含油廢水量的增多，含油廢水輸送泵會(huì)頻繁的啟停和切換，在此期間內(nèi)更需要加強(qiáng)對(duì)含油廢水輸送泵及其他設(shè)備的巡檢，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并有效處理。

（3）提高輸送泵自動(dòng)保護(hù)停運(yùn)的液位設(shè)定值。設(shè)備運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定當(dāng)廢水貯槽的液位＜0.5 m時(shí)，含油廢水輸送泵自動(dòng)保護(hù)停運(yùn)。改進(jìn)后將自動(dòng)保護(hù)停運(yùn)時(shí)液位設(shè)定值提高到0.6 m，因?yàn)樵黾恿薡形過濾器，在過濾器阻力的作用下，泵入口壓力有所降低，提高液位可增加靜壓，保證泵運(yùn)行時(shí)泵腔內(nèi)充滿水，防止氣蝕，使泵在運(yùn)行舒適區(qū)內(nèi)工作，以降低泵的故障率。

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〔編輯 李波〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.31