多级泵常见故障分析及处理_高谦.pdf

设备管理与维修2023 5（下）2王海龙，王法权，刘业翠.交换机系统在焦炉中的应用 J.商品与质量（建筑与发展），2013（9）：256.3曾令羲.影响液压油质量的主要指标浅析 J.科技风，2020（2）：152.4陈磊，赵杰，崔春.工程机械液压油的性能评价指标及使用控制研究 C.第九届全国设备与维修工程学术会议暨第十五届全国设备监测与诊断学术会议论文集，2012：265-268.5李辉.京唐钢铁公司 7.63 m 焦炉高效加热控制技术 C.2013 年全国冶金焦化节能减排关键技术研讨会论文集，2013：147-152.编辑吴建卿0引言某装置产品外送泵，结构为双支撑多级离心泵。因为是产品外送泵，根据产品罐的液位高低，此泵间歇运行，常开 23 h就停机数小时不等。该泵前阶段连续出现振动超标、噪声大，停泵后盘不动车的故障，严重影响了装置的平稳运行。1机泵简介该泵为垂直剖分卧式多级离心泵，5 级叶轮，采用平衡盘和止推轴承组成泵平衡装置，轴封采用双端面机械机封，具体参数见表 1。2故障现象针对该泵在近期的检修统计见表 2。通过表 1 可看出，该泵的故障主要表现为：机泵振动大、噪声大；泵停车后盘不动车；机封泄漏；止推轴承损坏，润滑油变质。经过对该泵的拆检，发现叶轮口环、级间衬套磨损，平衡盘磨损，轴承磨损（图 1）。3故障原因分析3.1轴承失效滚动轴承由于长期运行导致的磨损，会造成整个设备的运转不良。泵轴承位置振动超标、噪声过大都是轴承失效的表现方式。在对该泵进行拆解的过程中，发现轴承箱内存在金属杂物，分析后确认为轴承保持架碎渣。对可能造成此后果的原因进行分析：（1）安装错误。拆卸时测量各部定位尺寸，均在合格范围内，轴承安装无卡涩，此原因可排除。（2）润滑系统不良。通过检查巡检记录，发现轴承箱油位及润滑油颜色均正常，检查旧轴承滚子及内外滚道，均未发现异常磨损的痕迹，此原因可排除。（3）轴承轴向力过大。该泵驱动端轴承采用圆柱滚子轴承，不承受轴向力，滚子与内圈在轴上无限位，无轴向力过大的因素，此原因可排除。（4）电机与泵对中不良。检修过程中复查对中数据时，外圆偏差 0.07 mm，端面偏差 0.05 mm，均在合格范围内，此原因可排除。（5）轴承型号选择不对。通过检查设备基础资料，结合该泵的设计运行工况，轴承选型无问题，此原因可排除。（6）轴承本身质量存在问题。通过拆检的磨损痕迹对比，此原因的可能性较大。摘要：针对某化工厂某装置多级离心泵在使用过程中多次发生振动超标，停车后盘不动车，在开机过程中发生强烈振动及噪声的情况，对该故障进行分析，判断该泵轴承失效、动静部分碰磨、泵内进杂物等是引起故障的原因，排除故障，并给出改进措施。关键词：振动；故障；改进措施中图分类号：TE964文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.36多级泵常见故障分析及处理高谦，张海，刘嘉庆，张虎，于英（独山子石化设备检修公司，新疆克拉玛依833699）参数/项目介质温度/流量/（m3/h）扬程/m入口压力/MPa出口压力/MPa型号数值/名称二甲苯4074.83500.0662.98TDF90-605表 1设备参数序号故障时间故障现象引发故障原因处理措施12019.6.6盘不动车口环磨损更换机封、轴承，调整窜量、动平衡22019.8.13盘不动车平衡盘磨损，轴承损坏更换平衡盘、轴承、机封，动平衡32020.11.20振动大轴承损坏、级间衬套磨损更换轴承、衬套，调整窜量42021.11.27 振动大、机封泄漏轴承损坏更换轴承表 2检修统计图 1口环及衬套磨损80设备管理与维修2023 5（下）3.2动静部件的碰磨动静部件之间的异常碰磨最容易造成设备本体的损坏，导致设备的稳定性变差。而对于多级离心泵来说，动静部件之间的磨损主要发生在轴承部位、平衡盘（平衡毂）、叶轮口环、级间衬套、轴封等部分，这些异常磨损往往都会导致设备振动变大。导致碰磨的可能原因如下：（1）泵轴在运转过程中的挠性所致。泵轴在运转过程中，中间部位偏离中心值为最大，尤其在开机的瞬间，中间几级叶轮口环及级间衬套发生碰磨的概率很大。从实际拆解情况来看，中间几级口环及衬套的磨损较为明显，因此，此原因不能排除。（2）轴承座中心偏移。由于该泵设计的驱动端和非驱动端轴承座在安装时采取止口配合，轴承座上无定位销，导致无法准确保证轴承处于中心位置，此原因不能排除。（3）泵内进入杂物，介质过脏。该泵各级口环间隙均在0.40 mm左右，级间套间隙也偏小，如果颗粒物进入口环或衬套，极易引起磨损。新级间套加工后，未进行热处理，材料不符合要求，表面硬度不够，与壳体摩擦后容易堆积咬死。从现场拆解看，口环磨损无规律，不能排除此原因。（4）非定位端甩油环与轴承内圈相对运动。非定位端甩油环与轴承内圈相对运动、过热变色、内孔变小与轴抱死，用液压工具打压 100 bar（10 MPa）才拆掉。经分析，油封背冒未将轴向挤紧，轴向定位不牢固，经过测量，油封、修复后的甩油环和轴承内圈三者之间在油封背冒打紧后仍有 0.8 mm 间隙，是导致相对运动的原因，不能排除此原因。3.3工艺原因3.3.1泵抽空由于该泵开停次数过于频繁，每次运行时间 23 h，在操作过程中容易导致泵内抽空，由于泵内无介质，转动部件易发生干磨，泵出口压力降低，平衡盘失去作用，轴向力主要靠止推轴承来进行平衡。所以，止推轴承承受较大轴向力后，轴承温度急剧上升，导致轴承箱内润滑油变质。同时，过大的轴向力使轴承寿命快速缩短，导致转子跳动及轴向位移增大，从而导致动静部位的碰磨，使整个泵体失稳，振动突然增大并伴有较大噪声。3.3.2叶轮气蚀该泵运行过程中，由于输送介质温度变化较大，介质内含有气体，可能导致出现气蚀现象。该泵频繁开停，操作过程中，出口阀的开度过大也可能导致气蚀现象的发生，从而导致泵的运行状态较差。3.4其他原因运行过程中，由于各连接部位，如泵地脚螺栓、芯包螺栓等紧固件的松动，都可能导致机泵运行振动偏大。该泵解体检修次数较多，拆解过程中可能出现的数据测量误差、安装失误及对零配件磨损情况的检查不到位，也可能造成振动过大。4改进措施及建议多级离心泵多种缺陷均可能导致设备振动偏高，多数可能的原因都可以通过对设备进行解体检修进行消除，针对以上原因特制定以下措施。4.1轴承座找中心转子找中心，高压端上下总间隙 0.6 mm，转子提升 0.3 mm，上下居中，左右表值几乎不动，未做调整（图 2）。低压端调整时，转子自由状态上下总抬量 1.75 mm，安装轴承箱后上下总抬量 1.15 mm，最开始按照 1.15 mm 抬量调整，顶上去 0.50 mm 时，盘车过紧，降到 0.20 mm 时，盘车轻松，因此判断总抬量应以 1.75 mm 为标准，1.75-1.15=0.6 mm，0.6+0.2=0.8 mm，此时转子盘车最轻松，转子上下居中。在调整左右时，左右间隙大约 0.10 mm，边盘车边调整，直到盘车最轻松。轴承箱螺栓全部拔紧后，发现盘车有些偏重，判断轴承箱结合面垂直度不好，于是松开螺栓，边盘车边对角对称拔紧，最后拔完螺栓，盘车轻松。4.2调整碰磨处径向间隙叶轮级间套跳动，端面跳动检查，发现二级级间套端面跳动0.07 mm，严重超标，进行了研磨修复，修复完 0.02 mm，由于该级间套与壳体径向磨损严重，上床进行了车削修复，径向间隙由0.40 mm 放大到 0.80 mm。叶轮口环也由原来的 0.45 mm 放大到 0.65 mm，叶轮口环径向跳动最大 0.05 mm，符合使用要求，转子小装完动平衡符合要求。转子做动平衡前，平衡盘轴向定位，转子小装完，在不装 O 形圈的情况下，测得轴向仍有 0.8 mm 间隙。由于动平衡需要，加工一个 0.8 mm 厚垫片，这样将各级叶轮全部挤紧，开始做动平衡。正式安装时，O 形圈装上后预计有0.4 mm 热膨胀间隙。保证各部间隙在规定范围内。4.3优化工艺操作由于该泵每天运行 23 h，频繁的开停机泵容易导致泵系统失稳或抽空现象，建议优化工艺操作，尽量避免频繁的开停机，且在开泵前检查入口压力，达到要求后再进行开泵，出口压力避免出现过高或过低，以防抽空，并且跟踪平衡管高压出口压力。定期进行清洗过滤器，防止滤网堵塞或者破损，导致抽空或泵内进杂物。4.4叶轮隔板增加倾斜中段多级泵在运行过程中容易在首级叶轮、平衡鼓及平衡鼓套位置处发生磨损现象，随着叶轮级数增加，泵轴挠性增大，在开机瞬间极易发生挠性变形，导致中间叶轮位置处发生磨损。通过对叶轮隔板进行改造，将中间段隔板改为倾斜中段，以此来适应泵轴的挠性变形（图 3），从而避免转子部件与泵壳的碰磨。图 2转子中心调整图 3转子中段下沉81设备管理与维修2023 5（下）多级泵的能量损失中，机械摩擦损失占总能量损失的70%，通过倾斜中段结构，使静止部件与转子部件的实际运转挠度曲线相吻合，降低机械摩擦，提高泵的效率。因为有倾斜中段结构，口环之间、平衡鼓与平衡鼓套之间的间隙可以做到很小，单边间隙比没有倾斜中段小的 25%30%，从而大大降低了容积损失，提高了泵的效率。4.5改进建议针对该泵频繁启停，建议采用平衡鼓装置，此装置能平衡约85%轴向推力，在正常运转的工况点，通过选择平衡鼓直径可以使轴向力降到最低，残余的轴向力由推力圆锥滚子轴承或可倾瓦推力轴承承受。平衡鼓的设计可以适应在最大流量点的 30%120%运行，流量可以达到最佳效率点的 130%，并且几乎没有磨损。平衡鼓结构对泵的每天启停次数没有具体要求，相比平衡盘结构更适合频繁启动的工况。4.6优化检修工艺（1）在装配前，将该泵的所有零部件都必须清理干净。对特殊部位要进行涂油或二硫化钼。装配前清点所有零部件，并按装配顺序将零件分类、编号摆放。（2）将首级导叶装入左吸水室并用螺栓固紧，然后把支承架固定在安装底板上。装上轴套、首级叶轮和相应的键，并用定距螺套固紧。将右吸入室用螺栓固紧于左吸水室。并依次装上各级叶轮、键、导叶、中段及密封圈等，再按顺序回装平衡盘、密封垫等部位，并且按规定力矩进行紧固。（3）测量并记录转子轴向总窜动量。使用推拉法测量转子的轴向窜量和两侧转子的抬量，用手盘转子，应转动灵活，无阻卡现象。（4）机械密封与轴承的安装。先安装机械密封，保持定位螺丝松动，待前后轴承座安装完毕后，再紧固机封定位螺栓。5结论通过对该泵结构及故障的分析，确定造成该泵振动超标、噪声大及碰磨的原因，针对原因采取改善工艺环境、调整泵轴中心、调整窜量等措施后，该泵运行情况有所改善，延长了运行周期，实现了降本增效的目标。参考文献1里奇 史密斯.机械维修实用指南 M.北京：化学工业出版社，2006.2任晓善.化工机械维修手册（中卷）M.北京：化学工业出版社，2004.编辑张韵0引言随着我国建筑工程项目规模的不断扩大，大体积混凝土结构在工程项目施工中得到广泛应用。为了确保施质量工，在进行大体积混凝土结构的施工过程中，应充分结合混凝土材料所具有的材料特性以及施工环境状况，以确定有可能存在的各项风险。对于混凝土结构而言，如果设计时其体积较大，产生裂缝的可能性会随之提高，并最终导致施工质量出现问题。因此要求在建筑工程施工中，针对大体积混凝土结构需要合理优化内控机制，完善混凝土结构施工管理体系，以减少导致大体积混凝土结构问题的影响因素出现，提高施工质量。1大体积混凝土结构特征1.1耐久性好大体积混凝土结构具有耐久性，可确保外部多种因素不会对其后期应用造成较为严重的影响。在建筑工程项目施工中应用大体积混凝土结构，可以显著提高建筑工程的施工质量和使用寿命。1.2较强的抗压特性随着建筑工程技术的不断发展，建筑项目的规模呈现出不断增加的发展趋势，这就使得建筑本身需要承受的外部荷载也在增加，这意味着建筑工程项目中使用的混凝土结构应该具有更强的抗压能力。大体积混凝土结构施工技术的应用，可以有效地提高建筑工程结构的承压能力，并在很大程度上降低工程建筑项目出现开裂的情况。1.3实用性明显在有效满足建筑工程的既定质量要求的同时，大体积混凝土结构不仅具有强大的性能优势，而且在应用中还具有显著的经济性。大体积混凝土结构的使用，可以大大提高建筑工程项目的耐久性和稳定性，相对较高的抗弯强度也可以使建筑工程项目摘要：随着建筑工程技术的不断发展，建筑项目的规模呈现出不断增加的发展趋势，要求在建筑工程施工中根据大体积混凝土结构的特点及施工技术关键点优化内控机制，确保施工中大体积混凝土结构的应用价值得到充分利用，提高建筑工程项目建设的经济效益，提高施工质量、降低施工成本。关键词：大体积混凝土结构；施工技术；应用探析中图分类号：TU755文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.37建筑工程大体积混凝土结构施工技术应用探析田娜（芜湖海创置业有限责任公司，安徽芜湖241000）82