离心泵的泄漏与不出水的原因及解决措施—水泵工技师论文(★仅供学习与参考不得发表★)

0 离心泵的泄漏与不出水的原因及解决措施 ZXXXX 水泵工 2008 年 11 月 15 日 1 摘要 摘要 水是人类生存的最基本的要素 是企业使用功能的保障条件之一 在工业 给排水系统中离心泵是主要的执行设备 它是否能长期正常运行直接影响到工业企 业的工作 生活和效益 本文针对给排水系统中的离心泵泄露 振动 及泵不出水 故障与排除进行阐述 关键词 关键词 离心泵 泄露 故障 维修 2 离心泵在工农业生产中占有重要的地位 大多属于长期运转且 工作条件比较恶劣 使用中的故障比较高 特别是对排污泵和消防 水泵 生活供水泵 必须保持良好的运行状态 其中离心泵的泄漏 振动 泵不出水是经常出现的故障 对这三方面的保养 故障快速 分析与排除是保障给排水系统正常运行的关键 1 离心水泵机械密封常见的渗漏原因及解决办法 机械密封是水泵渗漏的主要原因 但是机械密封本身是一种要求 较高的精密部件 对设计 机械加工 装配质量都有很高的要求 在使用机械密封时 应分析使用机械密封的各种因素 使机械密封 适用于各种泵的技术要求和使用介质要求且有充分的润滑条件 这 样才能保证密封长期可靠地运转 1 1 常见的渗漏现象 机械密封渗漏的比例占全部维修泵的 50 以上 机械密封的运 行好坏直接影响到水泵的正常运行 现总结分析如下 1 1 1 周期性渗漏 1 泵转子轴向窜动量大 辅助密封与轴的过盈量大 动环不能在 轴上灵活移动 动 静环磨损后 得不到补偿位移 对策 在装配机械密封时 轴的轴向窜动量应小于 0 1mm 辅助密封与轴的过盈量应适中 在保证径向密封的同时 动环装配 后保证能在轴上灵活移动 把动环压向弹簧能自由地弹回来 2 密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面 对策 油室腔内润滑油面高度应加到高于动 静环密封面 3 3 转子周期性振动 原因是定子与上 下端盖未对中或叶轮和主 轴不平衡 汽蚀或轴承损坏 磨损 这种情况会缩短密封寿命和产 生渗漏 对策 可根据维修标准来纠正上述问题 1 1 2 小型潜污泵机封渗漏引起的磨轴现象 1 小泵机封失效常常产生磨轴 磨轴位置主要有以下几个 动环 辅助密封圈处 静环位置 少数弹簧有磨轴现象 2 磨轴的主要原因 双端面机械密封 反压状态不良的工作状态 介质中的颗粒 杂质 很容易进入密封面 使密封失效 磨轴的主要件为橡胶波纹管 且是由于上端密封面处于不良润滑 状态 动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递转矩 发生相对转动 动 静环辅助密封由于受到污水中的弱酸 弱碱的腐蚀 橡胶件 已无弹性 有的已腐烂 失去了应有的功能 产生了磨轴的现象 3 为解决以上问题 现采取如下措施 保证下端盖 油室的清洁度 对不清洁的润滑油禁止装配 机封油室腔内油面线应高于动静环密封面 根据不同的使用介质选用不同结构的机封 对高扬程泵应重新设 计机封结构 对腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸 弱碱的氟橡胶 机 封静环应加防转销 1 1 3 由于压力产生的渗漏 4 1 高压和压力波造成的机械密封渗漏 由于弹簧比压力及总 比压设计过大和密封腔内压力超过 3MPa 时 会使密封端面比压过大 液膜难以形成 密封端面磨损严重 发热量增多 造成密封面热变 形 对策 在装配机封时 弹簧压缩量一定要按规定进行 不允许 有过大或过小的现象 高压条件下的机械密封应采取措施 为使端 面受力合理 尽量减小变形 可采用硬质合金 陶瓷等耐压强度高 的材料 并加强冷却的润滑措施 选用可靠的传动方式 如键 销 等 2 真空状态运行造成的机械密封渗漏 泵在起动 停机过程 中 由于泵进口堵塞 抽送介质中含有气体等原因 有可能使密封 腔出现负压 密封腔内若是负压 会引起密封端面干摩擦 内装式 机械密封会产生漏气 水 现象 真空密封与正压密封的不同点在于 密封对象的方向性差异 而且机械密封也有其某一方向的适应性 对策 采用双端面机械密封 这样有助于改善润滑条件 提高 密封性能 1 1 4 由于介质引起的渗漏 1 大多数潜污泵机械密封拆解后 静环和动环的辅助密封件 无弹性 有的已经腐烂 造成了机封的大量渗漏甚至有磨轴的现象 由于高温 污水中的弱酸 弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐 蚀作用 造成了机械渗漏过大 动 静环橡胶密封圈材料为丁腈 40 不耐高温 不耐酸碱 当污水为酸性碱性时易腐蚀 5 对策 对腐蚀性介质 橡胶件应选用耐高温 耐弱酸 弱碱的 氟橡胶 2 固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏 如果固体颗粒进入密 封端面 将会划伤或加快密封端面的磨损 水垢和油污在轴 套 表 面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度 致使动环不能补偿磨耗位移 硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长 因为固体颗粒 会嵌入石墨密封环的密封面内 对策 在固体颗粒容易进入的位置应选用碳化钨对碳化钨摩擦 副的机械密封 1 1 5 因其他问题引起的机械密封渗漏 机械密封中还存在设计 选择 安装等不够合理的地方 1 弹簧压缩量一定要按规定进行 不允许有过大或过小的现 象 误差 2mm 压缩量过大增加端面比压 摩擦热量过多 造成 密封面热变形和加速端面磨损 压缩量过小动静环端面比压不足 则不能密封 2 安装动环密封圈的轴 或轴套 端面及安装静环密封圈的密 封压盖 或壳体 的端面应倒角并修光 以免装配时碰伤动静环密封 圈 2 离心泵振动大 有杂音的原因 在转动设备和流动介质中 低强度的机械振动是不可避免的 因此 在机组的安装过程中 在运行和管理方面应尽可能避免振动 造成的干扰问题 把振动危害减轻到最低限度 当泵房或机组发生 6 振动时 应针对具体情况 逐一分析可能造成振动的原因 找出问 题的症结后 在采取有效的技术措施加以消除 2 1 从宏观上来分析 导致震动大有噪音的四个原因 1 电气方面 电机是机组的主要设备 电机内部磁力不平衡和其它电气系统 的失调 常引起振动和噪音 如异步电动机在运行中 同步电机在 运行中 定转子磁力中心不一致或各个方向上气隙差超过允许偏差 值等 都可能引起电机周期性振动并发出噪音 2 机械方面 电机和水泵转动部件质量不平衡 粗制滥造 安装质量不良 机组轴线不对称 摆度超过允许值 零部件的机械强度和刚度较差 轴承和密封部件磨损破坏 以及水泵临界转速出现与机组固有频率 一直引起的共振等 都会产生强烈的振动和噪音 3 水力方面 水泵进口流速和压力分布不均匀 泵进出口工作液体的压力脉 动 液体绕流 非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等 都是 常见的引起泵机组振动的原因 水泵启动和停机 阀门启闭 工况 改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧 变化等 也常常导致泵房和机组产生振动 4 水工及其它方面 机组进水流道设计不合理或与机组不配套 以及机组启动和停 机顺序不合理等 都会使进水条件恶化 产生漩涡 诱发汽蚀或加 7 重机组及泵房振动 支撑水泵和电机的基础发生不均匀沉陷或基础 的刚性较差等原因 也都会导致机组发生振动 2 2 电动机振动常见原因及消除措施 1 轴承偏磨 泵轴弯曲 轴承磨损 机组不同心 叶轮碰泵壳 消 除措施 重校机组同心度 调整或更换轴承 2 定转子摩擦 气隙不均匀或轴承磨损 消除措施 重新调整气隙 调整或更换轴承 3 水力不平衡 叶轮不平衡 离心泵个别叶槽堵塞或损坏 消除措施 重校叶轮静平衡和动平衡 消除堵塞 修理或更换叶轮 4 轴向松动 螺丝松动或安装不良 消除措施 拧紧螺丝 检查安装质量 5 基础在振动 基础刚度差或底角螺丝松动 消除措施 加固基础或拧紧地脚螺丝 6 三相电流不稳 转矩减小 转子笼条或端环发生故障 消除措施 检查并修理转子笼条或端环 7 轴流泵轴功率过大 进水池水位太低 叶轮淹没深度不够 杂物 缠绕叶轮 泵汽蚀损坏程度不同 叶轮缺损 消除措施 抬高进水池水位 降低水泵安装高程消除杂物 并设置栏 污栅 修理或更换叶轮 8 离心泵机组效率急剧下降 伴有汽蚀噪音 消除措施 改变水泵转速 避开共振区域 查明发生汽蚀的原因 8 采取措施消除汽蚀 2 3 其它原因引起的机组振动及消除措施 1 拦污栅堵塞 进水池水位降低 消除措施 栏污栅清污 加设栏污栅清污装置 2 前池与进水池设计不合理 进水流道与泵不配套使进水条件恶化 消除措施 栏污栅清污 加设栏污栅清污装置合理设计与该进前池 进水池和进水流道的设计 3 形成虹吸时间过长 使机组较长时间在非设计工况运行 消除措施 加设抽真空装置 合理设计与改进虹吸式出水流道 4 进水管道固定不牢或引起共振 消除措施 加设管道镇墩和支墩 加固管道支撑 改变运行参数 改变运行参数避开共振区 5 机组启动和停机顺序不合理 致使水泵进水条件恶化 消除措施 优化开机和停机顺序 3 泵不出水原因分析 3 1 离心泵的汽蚀故障 3 1 1 汽蚀 离心泵是靠叶轮高速旋转 在叶轮入口处与吸入液 面之间形成压差 将液体不断吸入叶轮而工作的 因此 叶轮入口 处压力越低 泵的吸入压力应该说越强 但是当入口压力低于输送 液体在工作下的的汽化压力时 液体开始汽化 汽化汽泡进入叶轮 将影响泵的正常工作 轻则发生振动和噪音 重则发生断流甚至损 坏叶轮 这就是泵的汽蚀现象 9 3 1 2 离心泵产生汽蚀时的现象 泵体振动 噪声强烈 压力表波动 电流波动 3 1 3 离心泵产生汽蚀的原因 吸入压力降低 吸入高度过高 吸入管阻力增大 输送液体粘 度增大 抽吸液体温度过高 液体饱和蒸气压增加 3 1 4 离心泵产生汽蚀的处理 1 水泵启动前未灌满足够的水 有时看上去灌的水已从放气孔 溢出 但未转动泵轴交空气完全排出 致使少许空气残留在进水管 或泵体中 2 与水泵接触的进水管的水平段逆水流方向应用 0 5 以上的下 降坡度 连接水泵进口的一端为最高 不要完全水平 如果向上翘 起 进水管内会存留空气 降低了水管和水泵中的真空度 影响吸 水 3 水泵的填料因长期使用已经磨损或填料压得过松 造成大量 的水从填料与泵轴轴套的间隙中喷出 其结果是外部的空气就从这 些间隙进入水泵的内部 影响了提水 4 进水管因长期潜在水下 管壁腐蚀出现孔洞 水泵工作后水 面不断下降 当这些孔洞露出水面后 空气就从孔洞进入进水管 5 进水管弯管处出现裂痕 进水管与水泵连接处出现微小的间 隙 都有可能使空气进入进水管 6 人为的因素 有部分用户因原配电机损坏 就随意配上另一 台电动机带动 结果造成了流量小 扬程低甚至不上水的后果 10 7 水泵本身的机械故障 叶轮与泵轴紧固螺母松脱或泵轴变形 弯曲 造成叶轮多移 直接与泵体磨擦 或轴承损坏 都有可能降 低水泵的转速 8 动力机维修不灵 电动机因绕组烧毁 而失磁 维修中绕组 匝数 线径 接线方法的改变 或维修中故障未彻底排除因素也会 使水泵转速改变 9 有些水源较深 有些水源的外围地势较平坦处 而忽略了水泵 的容许吸程 因而产生了吸水少或根本吸不上水的结果 要知道水 泵吸水口处能建立的真空度是有限度的 绝对真空的吸程约为 10 米 水柱高 而水泵不可能建立绝对的真空 而且真空度过大 易使泵 内的水气化 对水泵工作不利 所以各离心泵都有其最大允许吸程 一般在 3 8 5 米之间 安装水泵时切不可只图方便简单 10 其它因素的影响 底阀打不开 通常是由于水泵搁置时间太长 底阀垫圈被粘死 无垫圈的底阀可能会锈死 底阀滤器网被堵塞 或底阀潜在水中污泥层中造成滤网堵塞 叶轮磨损严重 叶轮叶片经长期使用而磨损 影响了水泵性能 闸阀可止回阀有故障或堵塞会造成流量减小甚至抽不上水 出口管道的泄漏也会影响提水量 4 水泵启动和运转负荷过大的原因及处理方法 4 1 启动时没有关闭水泵排水口上方的闸阀 造成启动负荷过大 应该在启动时先关闭出水闸阀 待水泵运转正常后 再慢慢打开闸 11 阀 4 2 泵轴弯曲 造成轴 轴套与小口环摩擦 叶轮与大口环摩擦 使得启动负荷增大 在这种情况下 可将泵轴取出来 将轴放在平 台上的三角支撑块内 弯曲点朝上 用螺旋压力机压住向上的弯曲 点 对轴进行校直 4 3 盘根压