檢修水泵故障分析方法4

修改時間:2017-08-02 15:07:17 瀏覽次數：1800次

水泵  跳閘故障排除

1：故障現象

發電廠125 mw機組自投產以來，  水泵  偶爾會發生一合閘即跳閘的問題，并無任何信號繼電器掉牌。在　排除了開關機構故障后，按常規方法檢查電纜、二次回路接線和各繼電器及其定值都正常，再次啟動又往往成功　。后懷疑是dcs系統軟故障造成的，但改在控制盤上操作，仍會出現此現象。

2：試驗查找原因

為查清楚此現象的原因，觀察開關合閘過程中各表計的變化情況，以確認是何原因使其跳閘。

試驗其中電壓表監視微機跳閘回路，毫安表監視差動繼電器1cj、2cj動作情況，電流表監視熱工保護回路。接好表計后，啟動水泵，經過一段時間的試驗，終于有一次水泵一啟動即跳閘，同時觀察到毫安表的指針偏轉了一下，其它監視表計沒有反應，新換上的xjl-0025/31型集成塊式信號繼電器1xj亦動作掉牌，表明是由差動保護動作導致跳閘。

3：根源分析

差動保護動作，首先懷疑被保護設備內部有故障。通過常規檢查，  水泵  電機及其電纜正常，差動繼電器校驗正常，電流互感器極性連接正確。在排除設備故障和接線錯誤的原因后，差動保護在電機啟動過程中動作，表明在這過程中差動回路的差電流超過差動繼電器整定值。

正常情況下引起差動回路差電流的原因主要有兩點：一是電機首尾兩側的電流互感器變比誤差不同，存在一個很小的差電流，這個差電流小于電機額定電流id的5%。二是首尾兩側電流互感器二次負荷的差別也會引起其變比的差別，從而存在一個差電流。在給水泵電機差動保護回路中的電流互感器負荷差別只是二次電纜長度的不同，大約相差50 m，并且在額定電流下，差動繼電器的功率消耗不大于3 va，二次負載并不重。檢查發現水泵電機差動保護用的首尾側電流互感器型號均為lmzbj-10，b級15倍額定電流，變比600/5，容量40 va，完全能滿足二次負載的要求。

以上分析是基于正常運行的條件下，在電機啟動時，情況又有所不同。電機啟動時電流很大，首尾兩側的電流互感器可能飽和，此時由于各電流互感器磁化特性不一致，二次差電流可能很大。根據阿城繼電器廠的lcd-12型差動繼電器整定說明，繼電器的動作電流整定值izd=△i1×kk×in/n=0.06×3×356/120=0.534a式中：△i1—首、尾端電流互感器正常運行時的最大誤差，0.04～0.06；kk—可靠系數，2～3；in—電機額定電流；n—電流互感器變比。應整定在1.0a的位置。在使用b級互感器的情況下，差動繼電器動作電流整定在1.5a，制動系數為0.4時，差動保護在電機啟動時仍偶爾會動作，是由于b級電流互感器磁化特性飽和點較低，抗飽和能力較低，不能滿足差動繼電器的要求。通常要求差動保護回路的電流互感器采用d級，d級互感器的飽和點高一些，沒那么容易飽和，可以減小電機啟動時流過差動回路的差電流。在更換為d級的電流互感器，同時把差動繼電器動作電流整定在1.0a，制動系數為0.4后，再沒出現過開關一合閘即跳閘的故障。

 離心泵的使用及維護

 離心泵作為輸送物料的一種轉動設備，對化工裝置的生產，特別是對連續性較強的化工生產尤為重要。因各個廠家的設備管理水平參差不齊，離心泵的使用情況也各不相同。怎樣提高離心泵的利用率、提高其使用壽命一直是困擾企業設備管理的重大問題。

1  離心泵的結構設計

    離心泵的生產廠家較多，有些離心泵的結構尺寸不夠規范，配合間隙不是最佳值，會因裝配誤差導致元件的損壞包括葉輪、緊固件、軸承和機械密封。

葉輪后蓋板上的平衡孔雖然會降低離心泵的效率，但它能減小葉輪兩側的壓力，平衡一部分軸向推力。有的廠家往往會忽視這個問題，必將造成軸承的頻繁損壞，縮短其使用壽命。

  為延長軸承和密封的壽命，可以采取的改進措施是：加強  離心泵  及零部件的標準化、規范化；降低裝配誤差；改進設計特性，如減小軸長而加大軸徑、采用較大的密封腔、應用大規格軸承，以及為改善潤滑環境而加大軸承框等。過流部件、密封件的材質也非常重要，在設計選型時，要充分考慮流體的物性，以選擇合適的材質。

2  離心泵  的安裝

    離心泵  內部元件的裝配精度必須按照標準進行，包括葉輪、密封、軸承等；在運輸過程中，難免會造成  離心泵  內部元件松動，因此，在  離心泵  安裝到基礎上后，要找平找正。  離心泵  的出、入口連接好管道后，會產生應力，造成原對中找正發生偏差，要重新對中。如果對中不好，容易引起激震力，在運轉中引起軸的徑向運動、軸震動、軸偏移，使功率消耗增大，軸承和密封磨損，縮短其使用壽命。有研究表明，軸分離程度同軸度每25．5 mm直線度小于0．005 mm時，旋轉機器的壽命在100個月左右；當每25．5 mm直線度為0．007 6 mm時，其壽命縮短為10個月；每25．5 mm直線度為1．27 mm時，其壽命為2個月。

3 正確的使用及維護

3．1 準確選擇 離心泵 的流量、揚程準確地選擇流量、揚程，可以確保 離心泵 在使用過程中處于最佳的性能狀態。若 離心泵 在低流量狀態下運轉，在 離心泵 內會造成環流漩渦，并產生徑向力，使葉輪處于不平衡狀態，軸承負載加大，引起密封和軸承受損，嚴重的低流量還能使流體溫度升高、渦輪和泵殼受損，并增加泵軸的偏斜，甚至使泵軸發生疲勞斷裂。若生產上無法提高流量，可以考慮從工藝配管上增加回流，以達到調節流量的目的。

3．2 要保證 離心泵 的潤滑良好

   離心泵 大部分采用滾動軸承，而滾動軸承的元件滾動體、內外圈滾道及保持器之間并非都是純滾動的。由于在外負荷作用下零件產生彈性變形，除個別點外，接觸面上均有相對滑動。滾動軸承各元件接觸面積小，單位面積壓力往往很大，如果潤滑不良，元件很容易膠合，或因摩擦升溫過高，引起滾動體回火，使軸承失效，所以軸承時刻都要處于油膜的涂覆之中。軸承潤滑通常用油槽或油霧進行潤滑，為了保證滾動體和滾道接觸面間形成一定厚度的油膜，采用中黏度的渦輪油國際標準化組織68級較適宜。在油槽潤滑中，軸承部分浸在油中，油浸潤高度以沒過軸承底的50％為宜。如果超過50％，過量的油渦流會使油溫上升，油溫升高會加速潤滑荊的氧化，從而降低潤滑性能；如果低于50％，則油對軸承的沖洗作用降低，潤滑效果不好。除溫度外，水和污染物也是影響潤滑油質量下降的重要因素。有研究表明，在純凈的礦物油中只要含水分20 X 10～。軸承座圈和滾動元件疲勞壽命就會縮短48％。金屬屑對潤滑劑的污染也可以造成其性能下降。若泵軸與原動機軸對中不良，將造成甩油環偏斜，導致它與其他零、部

件的摩擦碰撞，從而產生并甩出金屬屑，進入潤滑油中，使油質下降。所以要經常檢查潤滑劑的質量和油位，以確保潤滑效果。新泵投用一次后應換油，大修時更換了軸承的  離心泵  也應如此。因為新的,軸承同軸運行跑合時，會有異物進入油內，因此必須換油，以后每季度更換一次，所用的潤滑油一定要符合質量要求。： 油霧潤滑需要一套使油霧化并以霧狀加到軸承上的裝置。油霧系統的突出優點是能不斷地將新油加到軸承上，同時在軸承箱內形成正壓，阻止來自周圍環境的污染物。但其需要新加裝置，造價較高。使用并不廣泛。

3．3 加強易損件的維護

  密封圈、油杯大部分是塑料、機械密封等均為易損件。特別是機械密封，造價較高，但是其使用壽命直接關系到  離心泵  故障平均間隔時間的長短。流體水力負荷不斷變化、污染物太多、軸偏轉、頻繁拆裝修理等都是導致機械密封壽命縮短的重要因素，應盡量減少。對于輸送含固體顆粒的  離心泵  ，更應特別注意。一定要在停泵前，用清水沖洗，防止顆粒入密封，造成密封損壞。

泵的汽蝕

一、 汽蝕現象

液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便產生汽泡。把這種產生氣泡的現象稱為汽蝕。汽蝕時產生的氣泡，流動到高壓處時，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱為汽蝕潰滅。

 離心泵  在運轉中，若其過流部分的局部區域(通常是葉輪葉片進口稍后的某處)因為某種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時，液體質點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將壁厚擊穿。

在水泵中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產生汽蝕后除了對過流部件會產生破壞作用以外，還會產生噪聲和振動，并導致泵的性能下降，嚴重時會使泵中液體中斷，不能正常工作。

二、  離心泵  汽蝕基本關系式

 離心泵  發生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發生的條件，應從泵本身和吸入裝置雙方來考慮，泵汽蝕的基本關系式為

NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa

NPSHa=NPSHrNPSHc——泵開始汽蝕

NPSHaNPSHa>NPSHrNPSHc——泵無汽蝕

式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；

NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降，越小抗汽蝕性能越好；

NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應泵性能下降一定值的汽蝕余量；

[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=(1.1～1.5)NPSHc。

三、裝置汽蝕余量的計算

四、 防止發生汽蝕的措施

欲防止發生汽蝕必須提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止發生汽蝕的措施如下：

1． 減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度)；

2． 減小吸入損失hc，為此可以設法增加管徑，盡量減小管路長度，彎頭和附件等；

3． 防止長時間在大流量下運行；

4． 在同樣轉速和流量下，采用雙吸泵，因減小進口流速、泵不易發生汽蝕；

5．  離心泵  發生汽蝕時，應把流量調小或降速運行；

6．  離心泵  吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響；

7． 對于在苛刻條件下運行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。

混凝土泵車的安全操作規程以及使用方法

混凝土泵車已推廣使用在混凝土澆筑施工中，該設備技術的先進性和維修保養的復雜性，決定了對它的使用、維護和管理人員需提出較高的要求。為了確保混凝土泵車在工作時能達到規定的技術狀態、降低維修成本、提高使用的可靠性和壽命、必須認真執行其使用的維修規程。

　　1安全操作規程

　　為了確保混凝土泵車作業的安全性，避免造成人身或設備事故，必須嚴格遵守下列安全操作規程。

　　1場地選擇。

　　應盡可能遠離高壓線等障礙物。

　　2作業前的檢查。

　　操作臺的電源開關應位于“關”的位置；混凝土排量手柄及攪拌裝置換向手柄應位于中位。

　　3支腿操作。

　　混凝土泵車應水平放置，支撐地面應平坦、堅實，保證工作過程中不下陷。支腿能穩定可靠地支撐整機，并能可靠地鎖住。

　　4臂架操作。

　　臂架由折疊狀態伸展或收回時，必須按照規定順序進行。臂架的回轉操作必須在臂架完全離開臂架托架后進行。在處于暴風雨狀態或風力達到8級或8級以上時風速16~17m/s，不得使用臂架。臂架絕對不能用于起重作業。

　　5泵送作業。

　　當開始或停止泵送時，應與在末端軟管處的操作人員取得聯系；末端軟管的彎曲半徑不得小于1m，而且不準彎折；在拆開堵塞管道之前，應反泵2~3次，待確認管道內沒有剩余壓力后再進行拆卸。

　　6作業后的檢查。

　　臂架應完全收回在臂架支架上；支腿也應完全收回，并插入鎖銷。操作臺的電源開關應處于“關”的位置。

　　7蓄能器內只能沖入氮氣，不能沖入氧氣、氫氣等易燃及爆炸危險的氣體。

　　8緊急關閉按鈕。

　　混凝土泵車上有一系列緊急關閉按鈕，分別設置在支腿控制閥、有線和無線遙控系統及控制箱上，如遇有緊急情況，只需按下其中的某一個緊急關閉接或就可關閉機器。如果緊急關閉按鈕發生故障，在突發危險情況時就不能迅速關閉機器。因此，在每次開始工作之前，必須檢查緊急關閉按鈕的功能。當緊急關閉按鈕被按下時，機器的電動系統即被切斷，導致電磁閥等關閉。如果液壓系統產生泄漏，會造成如布料桿下沉等故障現象，此情況不能用按緊急關閉按鈕的方法來解決。

　　2使用要點

　　1混凝土泵車的操作人員需經專業培訓后方可上崗操作。

　　2所泵送的混凝土應滿足混凝土泵車的可泵性要求。

　　3混凝土泵車泵送工作要點可參照混凝土泵的使用。

　　4整機水平放置時所允許的最大傾斜角為3o，更大的水平傾斜角會使布料的轉向齒輪超載，并危及機器的穩定性。如果布料桿在移動時其中的某一個支腿或幾個支腿曾經離過地，就必須重新設定支腿，直至所有的支腿都能始終可靠的支撐在地面上。

　　5為保證布料桿泵送工作處于最佳狀態，應做到：①將1節臂提起45 o。②將布料桿回轉180o。③將2節臂伸展90o。④伸展3、4、5節臂并呈水平位置。若最后一節布料桿能處于水平位置，對泵送來說是最理想的。如果這節布料桿的位置呈水平狀態，那么混凝土的流動速度就會放慢，從而可減少輸送管道和末端軟管的磨損，當泵送停止時，只有末端軟管內的混凝土才會流出來。如果最后一節布料桿呈向下傾斜狀態，那么在這部分輸送管道內的混凝土就會在自重作用下加速流動，以至在泵送停止時輸送管道內的混凝土還會繼續流出。

　　6泵送停止5min以上時，必須將末端軟管內的混凝土排出。否則由于末端軟管內的混凝土脫水，再次泵送作業時混凝土就會猛烈的噴出，向四處噴濺，那樣末端軟管很容易受損。

　　7為了改變臂架或混凝土泵車的位置而需要折疊、伸展或收回布料桿時，要先反泵1~2次后再動作，這樣可放置在動作時輸送管道內的混凝土落下或噴濺。

消除  水泵  振動危害的技術措施

在轉動設備和流動介質中，低強度的機械振動是不可避免的。因此，在機組的制造和安裝過程中，在機組的設計、運行和管理方面應盡可能避免振動造成的干擾問題，把振動危害減輕到最低限度。當泵房或機組發生振動時，應針對具體情況，逐一分析可能造成振動的原因，找出問題的癥結后，在采取有效的技術措施加以消除。有些措施比較簡單，有些措施相當復雜。若需要大量的資金，應對可采用的幾個方案進行技術經濟比較，結合機組技術改造進行。以下給出了電機、  水泵  及泵房振動的常見原因及消除措施。

1、電動機振動常見原因及消除措施

1)軸承偏磨：機組不同心或軸承磨損。

消除措施：重校機組同心度，調整或更換軸承。

2)定轉子摩擦：氣隙不均勻或軸承磨損。

消除措施：重新調整氣隙，調整或更換軸承。

3)轉子不能停在任意位置或動力不平衡。

消除措施：重校轉子靜平衡和動平衡。

4)軸向松動：螺絲松動或安裝不良。

消除措施：擰緊螺絲，檢查安裝質量。

5)基礎在振動：基礎剛度差或底角螺絲松動。

消除措施：加固基礎或擰緊底角螺絲。

6)三相電流不穩：轉矩減小，轉子籠條或端環發生故障。

消除措施：檢查并修理轉子籠條或端環。

2、 水泵 振動常見原因及消除措施

1)手動盤車困難：泵軸彎曲、軸承磨損、機組不同心、葉輪碰泵殼。

消除措施：校直泵軸、調整或更換軸承、重校機組同心度、重調間隙。

2)泵軸擺度過大：軸承和軸頸磨損或間隙過大。

消除措施：修理軸頸、調整或更換軸承。

3)水力不平衡：葉輪不平衡、離心泵個別葉槽堵塞或損壞。

消除措施：重校葉輪靜平衡和動平衡、消除堵塞，修理或更換葉輪。

4)軸流泵軸功率過大：進水池水位太低， 葉輪淹沒深度不夠，雜物纏繞葉輪，泵汽蝕損壞程度不同，葉輪缺損。

消除措施：抬高進水池水位，降低水泵安裝高程消除雜物,并設置欄污柵，修理或更換葉輪。

5)基礎在振動：基礎剛度差或底角螺絲松動或共振。

消除措施：加固基礎、擰緊地腳螺絲。

6) 離心泵 機組效率急劇下降或軸流泵機組效率略有下降，伴有汽蝕噪音。

消除措施：改變水泵轉速，避開共振區域，查明發生汽蝕的原因，采取措施消除汽蝕。

3、其它原因引起的機組振動及消除措施

1)攔污柵堵塞，進水池水位降低。

消除措施：欄污柵清污，加設欄污柵清污裝置 。

2)前池與進水池設計不合理，進水流道與泵不配套使進水條件惡化。

消除措施：欄污柵清污，加設欄污柵清污裝置合理設計與該進前池、進水池和進水流道的設計。

3)形成虹吸時間過長，使機組較長時間在非設計工況運行。

消除措施：加設抽真空裝置，合理設計與改進虹吸式出水流道。

4)進水管道固定不牢或引起共振。

消除措施：加設管道鎮墩和支墩，加固管道支撐，改變運行參數，改變運行參數避開共振區。

5)拍門反復撞擊門座或關閉撞擊力過大。

消除措施：流道(或管道)出口前設排氣孔，合理設計拍門采取控制措施，減小拍門關閉時的撞擊力。

6)出水管道內壓力急劇變化及水錘作用。

消除措施：緩閉閥及調壓井等其它防止水錘措施。

7)機組啟動和停機順序不合理，致使水泵進水條件惡化。

消除措施：優化開機和停機順序。

文章提到的諸項確實是產生振動的原因，但是當我們聽到振動聲音后，往往不是一種振源發出的振動，如何判迅速地斷定振源是非常重要的。

首先要區分振動的種類：動力設備引起的振動，還附帶設備引起的振動，是機械振動還是流體噪聲，將各種振動分類。

然后針對設備從外向里逐項分析。

由于產生振動的原因很多，可以畫張因素分析圖，依序檢查。記住各種振動噪聲特點，就能達到迅速診斷的目的。

 水泵  機組解體檢修報告應包含的內容

1、  水泵  機組解體的報告部分

水泵機組解體前要搜集運行記錄資料，在拆卸過程中應認真測量檢查，分析原始數據，作為確定修理方案的依據，其內容如下：

1)軸瓦間隙、葉輪間隙及總推力間隙的測量記錄。

2)葉輪與泵殼的汽蝕記錄。

3)軸瓦、軸頸、密封口環等磨損記錄。

4)固定部件的垂直同軸度及水平度的測量記錄。

5)軸線擺度及垂直度測量記錄。

6)各部螺栓及銷釘的緊固記錄。

7)轉子甩油及各部漏油記錄。

8)機組振動、噪音、裂紋等異常現象記錄。

2、 水泵 機組總裝的報告部分

水泵 機組總裝過程中，應將檢修方面及試驗、驗收等記錄存入機組檔案。其內容如下：

1)固定部件的垂直同軸度及水平度的驗收記錄。

2)軸線擺度及主軸定中心等的驗收記錄。

3)軸瓦間隙、葉輪間隙、空氣間隙等的驗收記錄。

4)轉子吊裝、主軸連接定等的驗收記錄。

5)油、氣、水管路接頭及閘閥的漏油、漏氣、漏水記錄。

6)受油器的水平、中心、擺度及絕緣測量記錄。

7)操作油管油壓、潤滑油油質、密封的漏水等的試驗記錄。

檢修結束后，應由檢修人員負責試運行，并將試運行的記錄及報告.