程顯林　管志勇

摘? 要：熱循環(huán)水泵是工業(yè)供熱系統(tǒng)中的一個(gè)重要設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定性非常重要。為了提高其功能的發(fā)揮質(zhì)量，本文對(duì)該設(shè)備運(yùn)行中的故障表現(xiàn)及其發(fā)展過(guò)程進(jìn)行了分析，最終確認(rèn)是水泵內(nèi)部產(chǎn)生汽蝕，致使轉(zhuǎn)子失衡，引發(fā)故障。針對(duì)汽蝕現(xiàn)象及現(xiàn)場(chǎng)限定條件制定檢修方案并進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵;故障分析;汽蝕;檢修方案

一、設(shè)備及情況簡(jiǎn)介

1、設(shè)備簡(jiǎn)介

熱網(wǎng)循環(huán)水泵是離心泵的一種，就其功能方面來(lái)考慮屬于單級(jí)雙吸收類型。

主要參數(shù)：型 號(hào)：OTS400--620A， 揚(yáng)? 程：90m ，轉(zhuǎn)? 速：1480r/min 流?? 量：2800t/h，汽蝕余量：6.5m。

結(jié)構(gòu)如圖：

2、設(shè)備工況

該泵在運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象如下：

（1）噪聲明顯增大;

（2）振動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出《運(yùn)規(guī)》要求的不超過(guò)0.08mm/s的數(shù)值;

（3）泵體溫度明顯高于進(jìn)水溫度;

（4）循環(huán)水泵出口位置的水量減少，無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的流量;

（5）水泵出口壓力降低;

（6）電機(jī)電流減小。

一、故障分析

1、水泵噪聲增大的原因：

（1）軸承間隙變大，噪聲增加;

（2）在汽蝕現(xiàn)象或者水垢情況的影響之下，循環(huán)水泵葉輪表現(xiàn)出不平衡的現(xiàn)象，同時(shí)增加了很多噪聲;

（3）有不明異物進(jìn)入循環(huán)泵體的里面，從而引發(fā)循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)失去平衡，進(jìn)而出現(xiàn)噪聲增加的情況。

2、水泵振動(dòng)增大的原因：

（1）流量過(guò)大，超負(fù)荷運(yùn)行;

（2）流量偏小的時(shí)候。，管路中流體出現(xiàn)周期性湍流現(xiàn)象，此時(shí)便會(huì)造成循環(huán)泵運(yùn)行出現(xiàn)不穩(wěn)現(xiàn)象;

（3）給水汽化;

（4）軸承松動(dòng)或損壞;

（5） 輪松動(dòng);

（6）軸彎曲;

（7）轉(zhuǎn)動(dòng)部分不平衡;

（8）聯(lián)軸器中心不正;

（9）泵體基礎(chǔ)螺栓松動(dòng);

（10）平衡盤嚴(yán)重磨損;

（11）異物進(jìn)入葉輪。

3、泵體溫度升高的原因：

（1）用填料作為密封的，壓填料的壓蘭上的過(guò)緊，填料與軸產(chǎn)生劇烈摩擦;

（2）軸承潤(rùn)滑不良（如缺油），或使用時(shí)間已久，軸承滾珠磨損失圓;

（3）泵軸出現(xiàn)彎曲變形的現(xiàn)象，造成軸承和填料環(huán)發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生;

（4）水泵管道堵塞都會(huì)發(fā)熱。

4、出口水量減少的原因：

（1）過(guò)流部分的運(yùn)行部件存在局部位置被雜物的阻塞現(xiàn)象;

（2）循環(huán)設(shè)備中的密封環(huán)、導(dǎo)葉套等部位發(fā)生磨損現(xiàn)象比較嚴(yán)重;

（3）在填料口的位置，填料的時(shí)候發(fā)生空氣通過(guò)軸套進(jìn)入到吸入管的現(xiàn)象，從而對(duì)循環(huán)泵的流量造成了一定程度的影響。如sh型泵水封管堵塞。

（4）水泵的實(shí)際轉(zhuǎn)速低于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速，其引發(fā)此中情況的原因極有可能是電壓出現(xiàn)偏低。

5、水泵出口壓力降低的原因：

（1）入口發(fā)生汽蝕。

（2）轉(zhuǎn)速降低。

（3）發(fā)生內(nèi)泄漏。循環(huán)水泵在運(yùn)行過(guò)程中，如果靜止部分和轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間的間隙大小超出了合理的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求就會(huì)引發(fā)循環(huán)泵內(nèi)部泄漏，其主要表現(xiàn)癥狀是循環(huán)水泵的排出壓力明顯減小。

（4）葉輪流道堵塞。此種情況會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出口壓力明顯減小。

（5）電機(jī)反轉(zhuǎn)。

6、電機(jī)電流減小的原因：

（1）實(shí)際揚(yáng)程和流量比額定揚(yáng)程和流程小。

（2）在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際揚(yáng)程和流量在減少。

結(jié)合故障水泵在運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象和水泵停運(yùn)后根據(jù)水泵安裝技術(shù)要求對(duì)水泵的排查結(jié)果，確定該水泵運(yùn)行異常應(yīng)該是內(nèi)部產(chǎn)生汽蝕，致使轉(zhuǎn)子失衡 。

水泵產(chǎn)生汽蝕的象征：

（1）噪聲和振動(dòng)增大。

（2）揚(yáng)程、功率和效率明顯下降。

二、熱網(wǎng)循環(huán)水泵的拆卸工序

拆卸工序：

（1）聯(lián)軸器部件中銷釘?shù)牟鹦豆ば?，其主要目的是分離循環(huán)泵與電機(jī)設(shè)備，并對(duì)電機(jī)中心部件進(jìn)行復(fù)查。

（2）對(duì)循環(huán)泵中處于水平狀態(tài)的緊固螺栓進(jìn)行拆卸作業(yè)，其主要目的是分離循環(huán)泵蓋子低下部位的泵體;并將兩側(cè)盤根壓蓋卸掉。

（3）對(duì)循環(huán)泵上部所有的連接管路進(jìn)行拆卸作業(yè)，此時(shí)要注意使用布條將管口仔細(xì)包好，避免有灰塵或者雜物落入其中。

（4）以上作業(yè)結(jié)束并檢查無(wú)誤之后，將循環(huán)泵蓋平穩(wěn)吊出，注意不要碰撞到其它物體。

（5）將兩側(cè)軸承壓蓋螺母松開(kāi)。

（6）使用鋼絲繩將轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地吊起。

四、檢查、清理和測(cè)量

（1）已經(jīng)拆卸過(guò)的軸承必須要進(jìn)行檢查、更換。

（2）保證軸承室的清潔，并對(duì)軸承配合緊力進(jìn)行合理、精準(zhǔn)的測(cè)量。

（3）對(duì)泵殼結(jié)合面進(jìn)行認(rèn)真清理，確保清潔。

（4）保證葉輪沒(méi)有被磨損和裂紋出現(xiàn)，如果出現(xiàn)必須進(jìn)行更換。

（5）保證軸的清潔度，并對(duì)其彎曲度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。

（6）軸套根據(jù)磨損情況進(jìn)行更換。

（7）測(cè)量葉輪和密封環(huán)間隙

（8）對(duì)軸與軸承內(nèi)圈進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，同時(shí)對(duì)軸承體與其外圈的配合緊力進(jìn)行測(cè)量。

五、熱網(wǎng)循環(huán)水泵檢查結(jié)果及檢修方案

1、檢查結(jié)果：

拆檢后發(fā)現(xiàn)水泵的主要缺陷是葉輪葉片和密封環(huán)破損嚴(yán)重且有明顯汽蝕痕跡。

2、檢修方案：

由于根據(jù)運(yùn)行過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象確定了造成水泵故障的主要原因是水泵內(nèi)部產(chǎn)生汽蝕所引起的，因此在檢修過(guò)程中還應(yīng)注意采取防止汽蝕的措施。

（1）改進(jìn)離心泵葉輪的幾何形狀。由于熱網(wǎng)循環(huán)水泵采用的是雙吸葉輪，這種葉輪設(shè)計(jì)已經(jīng)具備良好的抗汽蝕性能。因此，不必改變?nèi)~輪原有的幾何形狀。

（2）誘導(dǎo)輪是避免循環(huán)水泵被汽蝕的主要部件。將誘導(dǎo)輪加裝在葉輪的前面位置，當(dāng)液體經(jīng)過(guò)此處的時(shí)候，液體就會(huì)在誘導(dǎo)輪的作用下增加能量，進(jìn)而起到了較強(qiáng)的抗汽蝕的性能。

（3）采用抗汽蝕材料。由于實(shí)際環(huán)境和條件的約束不能實(shí)現(xiàn)完全避免汽蝕現(xiàn)象的時(shí)候，可以選擇使用可以抵抗汽蝕的材料來(lái)制作離心泵的葉輪，通常此種方法可以延長(zhǎng)葉輪的使用壽命。

綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，最終確定檢修方案是將原來(lái)的鑄鋼230的葉輪和灰鑄鐵HT250的密封環(huán)更換為304不銹鋼的葉輪和2Cr13材質(zhì)的密封環(huán)，以提高水泵的抗汽蝕性能。

六、熱網(wǎng)循環(huán)水泵的裝配順序和裝配件的準(zhǔn)確度要求

1、水泵的裝配順序

（1）對(duì)水泵泵殼的下半部分全面進(jìn)行檢查，保證下泵殼內(nèi)部光滑，無(wú)雜物，密封環(huán)承裝部位溝槽光滑，上下泵殼結(jié)合面處打磨光滑。

（2）對(duì)軸進(jìn)行晃度、飄偏度檢測(cè)后，保證數(shù)值在運(yùn)行范圍內(nèi)，對(duì)泵軸表面進(jìn)行檢查、處理，保證其光滑、無(wú)損壞、無(wú)磨損等想象，依次裝入鍵、葉輪（兩側(cè)裝入密封環(huán)）、密封圈、軸套等部件，保證所有部件不泵軸為垂直。注：在安裝葉輪時(shí)，要保證葉輪旋轉(zhuǎn)方向與泵殼標(biāo)示旋轉(zhuǎn)方式一致。

（3）葉輪組裝完畢后，依次裝入盤根密封環(huán)、盤根壓蓋、軸承內(nèi)側(cè)端蓋、軸承（軸承需要在專用油中加熱100-150℃后裝入，禁止冷態(tài)敲擊裝入），在軸承腔內(nèi)加入適量的鋰基脂，擰緊軸套螺母并用止退墊圈固定，轉(zhuǎn)好軸承外側(cè)端蓋。

（4）把組裝完畢的轉(zhuǎn)子組件放入下泵殼中，要保證葉輪密封環(huán)要準(zhǔn)確的放入溝槽中，并轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。在填料腔內(nèi)裝入填料（20*20mm的高水基盤根），一般為內(nèi)三外二，固定好填料壓蓋，把軸承腔固定在泵體上。

（5）檢查所有部件裝配完畢，葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)正常，在泵殼中分面加裝墊片，蓋上泵殼上蓋，傳銷固定位置，并擰緊螺絲。

（6）循環(huán)水泵的聯(lián)軸器為剛性聯(lián)軸器，聯(lián)軸器與泵軸之間有0-3絲的緊力，需對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行預(yù)熱后，在裝入泵軸上。

（7）找正，循泵聯(lián)軸器與電機(jī)聯(lián)軸器的距離為3-5mm，兩聯(lián)軸器的端面偏差為±5絲，張口偏差為±4絲。

2、裝配件的準(zhǔn)確度要求

（1）泵軸各部分晃動(dòng)數(shù)值

（2）密封環(huán)和離心泵的泵売之間需要保持0.00～0.03mm的徑向間隙，泵蓋需要加裝定位銷，并且要比泵殼結(jié)合稍低。

（3）滾動(dòng)軸承與軸承端蓋軸向間隙為0.20mm

（4）軸承殼與軸承外圈配合間隙為-0.01-0.03mm.

（5）保證軸承內(nèi)圈與軸配合緊力的適度性。

（6）密封環(huán)間隙要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。

密封環(huán)間隙

七、結(jié)論

熱網(wǎng)循環(huán)水泵檢修完畢后投入運(yùn)行之后，工況良好。由于檢修時(shí)采用了抗汽蝕性能較好材質(zhì)的葉輪和葉輪密封環(huán)，在一定的程度上緩解了汽蝕對(duì)輪和葉輪密封環(huán)的損傷，延長(zhǎng)了水泵的使用壽命，進(jìn)而保障了供暖季對(duì)供暖管網(wǎng)熱源熱能的輸送。

參考文獻(xiàn)

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