热网循环水泵故障分析及检修

程显林　管志勇

摘  要：热循环水泵是工业供热系统中的一个重要设备，其运行稳定性非常重要。为了提高其功能的发挥质量，本文对该设备运行中的故障表现及其发展过程进行了分析，最终确认是水泵内部产生汽蚀，致使转子失衡，引发故障。针对汽蚀现象及现场限定条件制定检修方案并进行处理。

关键词：循环水泵;故障分析;汽蚀;检修方案

一、设备及情况简介

1、设备简介

热网循环水泵是离心泵的一种，就其功能方面来考虑属于单级双吸收类型。

主要参数：型 号：OTS400--620A， 扬  程：90m ，转  速：1480r/min 流   量：2800t/h，汽蚀余量：6.5m。

结构如图：

2、设备工况

该泵在运行过程中表现出来的现象如下：

（1）噪声明显增大;

（2）振动远远超出《运规》要求的不超过0.08mm/s的数值;

（3）泵体温度明显高于进水温度;

（4）循环水泵出口位置的水量减少，无法达到设计标准要求的流量;

（5）水泵出口压力降低;

（6）电机电流减小。

一、故障分析

1、水泵噪声增大的原因：

（1）轴承间隙变大，噪声增加;

（2）在汽蚀现象或者水垢情况的影响之下，循环水泵叶轮表现出不平衡的现象，同时增加了很多噪声;

（3）有不明异物进入循环泵体的里面，从而引发循环水泵运转失去平衡，进而出现噪声增加的情况。

2、水泵振动增大的原因：

（1）流量过大，超负荷运行;

（2）流量偏小的时候。，管路中流体出现周期性湍流现象，此时便会造成循环泵运行出现不稳现象;

（3）给水汽化;

（4）轴承松动或损坏;

（5） 轮松动;

（6）轴弯曲;

（7）转动部分不平衡;

（8）联轴器中心不正;

（9）泵体基础螺栓松动;

（10）平衡盘严重磨损;

（11）异物进入叶轮。

3、泵体温度升高的原因：

（1）用填料作为密封的，压填料的压兰上的过紧，填料与轴产生剧烈摩擦;

（2）轴承润滑不良（如缺油），或使用时间已久，轴承滚珠磨损失圆;

（3）泵轴出现弯曲变形的现象，造成轴承和填料环发热现象的发生;

（4）水泵管道堵塞都会发热。

4、出口水量减少的原因：

（1）过流部分的運行部件存在局部位置被杂物的阻塞现象;

（2）循环设备中的密封环、导叶套等部位发生磨损现象比较严重;

（3）在填料口的位置，填料的时候发生空气通过轴套进入到吸入管的现象，从而对循环泵的流量造成了一定程度的影响。如sh型泵水封管堵塞。

（4）水泵的实际转速低于设计转速，其引发此中情况的原因极有可能是电压出现偏低。

5、水泵出口压力降低的原因：

（1）入口发生汽蚀。

（2）转速降低。

（3）发生内泄漏。循环水泵在运行过程中，如果静止部分和转动部分之间的间隙大小超出了合理的设计标准要求就会引发循环泵内部泄漏，其主要表现症状是循环水泵的排出压力明显减小。

（4）叶轮流道堵塞。此种情况会导致系统运行过程中出口压力明显减小。

（5）电机反转。

6、电机电流减小的原因：

（1）实际扬程和流量比额定扬程和流程小。

（2）在运行过程中实际扬程和流量在减少。

结合故障水泵在运行过程中表现出来的现象和水泵停运后根据水泵安装技术要求对水泵的排查结果，确定该水泵运行异常应该是内部产生汽蚀，致使转子失衡 。

水泵产生汽蚀的象征：

（1）噪声和振动增大。

（2）扬程、功率和效率明显下降。

二、热网循环水泵的拆卸工序

拆卸工序：

（1）联轴器部件中销钉的拆卸工序，其主要目的是分离循环泵与电机设备，并对电机中心部件进行复查。

（2）对循环泵中处于水平状态的紧固螺栓进行拆卸作业，其主要目的是分离循环泵盖子低下部位的泵体;并将两侧盘根压盖卸掉。

（3）对循环泵上部所有的连接管路进行拆卸作业，此时要注意使用布条将管口仔细包好，避免有灰尘或者杂物落入其中。

（4）以上作业结束并检查无误之后，将循环泵盖平稳吊出，注意不要碰撞到其它物体。

（5）将两侧轴承压盖螺母松开。

（6）使用钢丝绳将转子平稳地吊起。

四、检查、清理和测量

（1）已经拆卸过的轴承必须要进行检查、更换。

（2）保证轴承室的清洁，并对轴承配合紧力进行合理、精准的测量。

（3）对泵壳结合面进行认真清理，确保清洁。

（4）保证叶轮没有被磨损和裂纹出现，如果出现必须进行更换。

（5）保证轴的清洁度，并对其弯曲度进行精准测量。

（6）軸套根据磨损情况进行更换。

（7）测量叶轮和密封环间隙

（8）对轴与轴承内圈进行精准测量，同时对轴承体与其外圈的配合紧力进行测量。

五、热网循环水泵检查结果及检修方案

1、检查结果：

拆检后发现水泵的主要缺陷是叶轮叶片和密封环破损严重且有明显汽蚀痕迹。

2、检修方案：

由于根据运行过程中所表现出来的现象确定了造成水泵故障的主要原因是水泵内部产生汽蚀所引起的，因此在检修过程中还应注意采取防止汽蚀的措施。

（1）改进离心泵叶轮的几何形状。由于热网循环水泵采用的是双吸叶轮，这种叶轮设计已经具备良好的抗汽蚀性能。因此，不必改变叶轮原有的几何形状。

（2）诱导轮是避免循环水泵被汽蚀的主要部件。将诱导轮加装在叶轮的前面位置，当液体经过此处的时候，液体就会在诱导轮的作用下增加能量，进而起到了较强的抗汽蚀的性能。

（3）采用抗汽蚀材料。由于实际环境和条件的约束不能实现完全避免汽蚀现象的时候，可以选择使用可以抵抗汽蚀的材料来制作离心泵的叶轮，通常此种方法可以延长叶轮的使用寿命。

综合考虑现场实际情况，最终确定检修方案是将原来的铸钢230的叶轮和灰铸铁HT250的密封环更换为304不锈钢的叶轮和2Cr13材质的密封环，以提高水泵的抗汽蚀性能。

六、热网循环水泵的装配顺序和装配件的准确度要求

1、水泵的装配顺序

（1）对水泵泵壳的下半部分全面进行检查，保证下泵壳内部光滑，无杂物，密封环承装部位沟槽光滑，上下泵壳结合面处打磨光滑。

（2）对轴进行晃度、飘偏度检测后，保证数值在运行范围内，对泵轴表面进行检查、处理，保证其光滑、无损坏、无磨损等想象，依次装入键、叶轮（两侧装入密封环）、密封圈、轴套等部件，保证所有部件不泵轴为垂直。注：在安装叶轮时，要保证叶轮旋转方向与泵壳标示旋转方式一致。

（3）叶轮组装完毕后，依次装入盘根密封环、盘根压盖、轴承内侧端盖、轴承（轴承需要在专用油中加热100-150℃后装入，禁止冷态敲击装入），在轴承腔内加入适量的锂基脂，拧紧轴套螺母并用止退垫圈固定，转好轴承外侧端盖。

（4）把组装完毕的转子组件放入下泵壳中，要保证叶轮密封环要准确的放入沟槽中，并转动灵活。在填料腔内装入填料（20*20mm的高水基盘根），一般为内三外二，固定好填料压盖，把轴承腔固定在泵体上。

（5）检查所有部件装配完毕，叶轮转动正常，在泵壳中分面加装垫片，盖上泵壳上盖，传销固定位置，并拧紧螺丝。

（6）循环水泵的联轴器为刚性联轴器，联轴器与泵轴之间有0-3丝的紧力，需对联轴器进行预热后，在装入泵轴上。

（7）找正，循泵联轴器与电机联轴器的距离为3-5mm，两联轴器的端面偏差为±5丝，张口偏差为±4丝。

2、装配件的准确度要求

（1）泵轴各部分晃动数值

（2）密封环和离心泵的泵売之间需要保持0.00～0.03mm的径向间隙，泵盖需要加装定位销，并且要比泵壳结合稍低。

（3）滚动轴承与轴承端盖轴向间隙为0.20mm

（4）轴承壳与轴承外圈配合间隙为-0.01-0.03mm.

（5）保证轴承内圈与轴配合紧力的适度性。

（6）密封环间隙要符合设计标准要求。

密封环间隙

七、结论

热网循环水泵检修完毕后投入运行之后，工况良好。由于检修时采用了抗汽蚀性能较好材质的叶轮和叶轮密封环，在一定的程度上缓解了汽蚀对轮和叶轮密封环的损伤，延长了水泵的使用寿命，进而保障了供暖季对供暖管网热源热能的输送。

参考文献

[1] 王滨，邵玉海.一起供热循环水泵转速异常分析[J].东北电力技术，2019，v.40;No.437（11）：62-63.

[2] 曹斌芳.大型电站施工锅炉循环水泵运行问题的分析及处理[J].浙江建筑，2020（4）.