离心泵设备管理及维修技术

陈兴忠，宫 克

（1.中盐安徽红四方股份有限公司生产中心，安徽合肥 230000；2.合肥华升泵阀股份有限公司，安徽合肥 230000）

0 引言

近年来，随着社会经济的稳步发展，我国化工事业呈现出较为快速的发展态势。离心泵是化工生产中不可或缺的设备之一，在化工生产质量及安全性要求越来越高的情况下，对离心泵设备运行工况也提出了越来越高的质量及安全性要求。如果管理不当，或者后期维修不力，易引发离心泵设备运行故障，如叶片运转故障、衔接的泵轴事故以及液体泄漏等[1]。为了解决这些故障，使离心泵设备处于安全、可靠、稳定的运行状态当中，围绕“离心泵设备管理及维修技术”进行分析研究具备积极意义。

1 离心泵的结构组成及基本工作原理分析

1.1 结构组成

离心泵构成包括以下6 个部分：

（1）叶轮。为离心泵的核心部分，具有转速高、出力大的鲜明特点基于叶轮上的叶片发挥了重要作用，在装配之前需对叶轮进行静平衡实验；叶轮的内外表面需具备光滑的特点，使水流引发的摩擦损失得到有效降低。

（2）泵体。又称之为“泵壳”，为水泵的主体部分，主要发挥支撑固定的功效，和安装轴承的托架保持密切的连接关系。

（3）泵轴。泵轴的主要作用是使联轴器与电机有效连接，把电机的转矩传递至叶轮，因此可将其作为传递机械能的关键要件。

（4）密封环。也称之为“减漏环”，主要起到密封的作用[2]。

（5）填料函。由填料组成，使泵内水流避免向外部环境流出，同时使外部空气避免置入泵内部，使水泵内维持真空状态；泵轴和填料在摩擦的作用下产生热量，需要利用水封管进行注水至水封圈中，让填料冷却下来。

（6）轴向力平衡装置。离心泵运行期间，因液体处于低压状态条件下置入叶轮位置，受到高压的影响而流出，使叶轮左右两侧承受不均等的压力，使指向入口位置的轴向推力有效产生，使转子出现轴向窜动的状况，造成磨损及振动产生。所以需进行轴向推力轴承的合理设置，从而起到平衡轴向力的作用。

1.2 工作原理（图1）

图1 离心泵工作原理示意

离心泵主要利用叶轮旋转，在水产生离心运动的情况下，使离心泵设备处于运动作业过程中。启动水泵前，需确保泵壳与吸水管内部水量充满，进一步将电机启动，让泵轴带动叶轮与水进行高速旋转运动，在水产生离心运动的基础上，朝叶轮外缘甩出，通过蜗形泵壳的流道，朝水泵的压水管路流入。

2 离心泵设备管理及维修技术要点分析

从离心泵设备运行的质量及安全性角度考虑，应加强离心泵设备管理，并把控其维修技术要点。

2.1 故障管理

在离心泵设备管理工作开展期间，需明确设备相关故障，加强相关故障预防控制管理。结合实践工作经验，离心泵设备主要的故障及管理方法如下。

（1）叶片运转故障。针对处于循环泵房设置的离心泵，运行期间，其叶片存在气蚀的可能，易吸纳固态物、空气中的金属杂物。受到相关杂质的影响，易导致衔接中的叶片损坏或毁坏[3]。一般情况下，泵体安设期间，受到一般误差因素的影响，易导致设置好的口环受到损毁。如果与泵叶轮保持连接关系的背帽存在松动情况，易导致配件受到损毁。针对此类故障，在管理工作期间，需以查验获取的磨损状态结果对叶轮进行修理，或者更换处理：若叶轮磨损状态非常严重，则需对叶轮进行更换处理；如果磨损层级轻微，需对口环进行认真修理（图2）。

图2 离心泵叶轮

（2）平衡架构装置故障。对于离心泵的平衡盘、平衡口环来说，如果磨损较大，且凹凸较多，需进行补焊处理，或者对存在的凹槽进行打磨处理。并且基于泵壳也特有周边范围、平衡环衔接位置，需对规格、性能、质量适宜的垫片设置好，且通常会使用乙烯原料。如此，使补焊之后的凹凸有效消除，并使配件获得有效打磨。此外，将垫片安装好之后，需确保硬度达标，倘若磨损配件较多，则需更换相关配件。

（3）密封配件故障。翻转后的泵体如果动静环存在磨损，则难以得到可用的位移。在配件配置过程中，需对轴体位置的窜动量进行严格控制，确保能够控制在比较小的尺寸范围内。辅助架构的密封性、轴体预先设置的过盈量，均具备很高的适应性能[4]。如此，能够使径向位置的密封性得到有效保证，且在装配动环的基础上保证移动的灵活性。

（4）衔接泵轴故障。离心泵中的泵轴为支持转子有效运转的基础配件，在泵轴中，与规格适宜的轴套、叶轮保持连接，在泵体正常运转条件下，泵轴会随之运转。在泵体磨损增加的情况下，会导致轴向位置的推力增加；同时，受到平衡盘、平衡座的影响，会导致摩擦增大。泵轴本身无裂痕，无表层损毁故障。为了解决衔接泵轴故障问题，需确保轴承预设弯曲量≤0.05 mm，对相关配件进行校对处理，如螺旋架构压力机等配件。

2.2 泵轴维护技术

诸多原因会导致泵轴损坏，如泵轴在运行一段时间后，泵体和衔接的轴承发生摩擦；或在拆卸之后，轴承颈部位置发生磨损等。受到上述磨损故障的影响，会进一步使泵轴配件发生较多的裂痕问题。并且在转子处于非平衡运行状态下，易导致振动变得更加严重。此外，在安装过程中，如果对接不够密实，易导致配件发生松动问题。

因此，针对泵轴磨损、泵体架构裂纹、构架松动等故障问题，需使用质量优良的润滑油对配件进行润滑处理。在日常拆卸过程中，严格按照规范流程进行拆卸作业。针对泵轴扭曲问题，需及时修正，比如采取碾压、局部架构加压、局部加热、机械特性加压等方法，使泵轴维护质量得到有效保证。

2.3 叶片修复技术

针对离心泵泵体衔接叶片故障问题，需根据实际情况采取有针对性的修复技术，具体包括：

（1）如果叶轮衔接口环遭遇损坏，需对其损坏状态进行认真分析，如果磨损严重程度偏低，需在安装完好的车床上，选择使用标准规格的胎具，使叶轮固有的内部小孔获得有效支撑。磨损后的配件则需进行切削处理。选用一定规格的口环，或使用导叶衔接的衬套，起到预留一定间隔的作用，期间需合理控制转子的径向跳动、轴向跳动等。

（2）如果安装的平衡盘座与体系架构平衡盘接近，需将叶轮设置的出口宽度维持在叶轮端口范围内的位置，以使叶轮的运转速率得到有效控制，避免运转故障发生[5]。

（3）对气蚀的叶轮需重点维修。合理控制泵体安装的高度≤真实状态下泵体高度，合理控制进水口设置好的管路长度，并对阀门原本弯头。此外，根据铭牌预设参数，确保相关配件的可靠性；做好法兰螺栓的检验作业，并选择使用合理规格、性能质量优良的吸水管。

3 结语

综上所述，针对离心泵设备，需明确相关故障问题，如叶片运行故障、平衡架构装置故障及密封配件故障等，实施有针对性的管理措施。同时充分落实泵轴维护技术及叶片修复技术。此外，还需要针对泄漏液体及密封性加强管理，保证磁力驱动架构的离心泵具备优良的密封效果，结合介质温度、颗粒度等参数指标，合理选择密封方式，妥善密封，确保泵体运转效率，使离心泵设备管理及维修工作的质量效益得到有效提升，进一步提升离心泵设备运行的稳定性及安全性。