2025年水泵运行与维护测试卷附答案

2025年水泵运行与维护测试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.某单级离心泵铭牌标注流量Q=120m³/h，扬程H=50m，轴功率P=22kW，其效率η为（）（取g=9.81m/s²）A.68.5%B.72.3%C.75.6%D.78.2%2.智能水泵监测系统中，振动传感器的最佳安装位置是（）A.泵体地脚螺栓处B.轴承座垂直方向C.电机外壳顶部D.进出口法兰处3.离心式水泵启动前未进行灌泵操作，最可能导致的故障是（）A.轴承过热B.电机过载C.气蚀损坏D.叶轮卡死4.某循环水泵运行中出现流量下降、电流减小、出口压力波动，可能的原因是（）A.密封环间隙过大B.吸入管路有漏气点C.叶轮堵塞D.电机转速降低5.滚动轴承润滑脂添加量应为轴承腔容积的（）A.1/3~1/2B.1/2~2/3C.2/3~3/4D.满填6.机械密封正常运行时，泄漏量应控制在（）A.≤5滴/分钟B.≤10滴/分钟C.≤15滴/分钟D.≤20滴/分钟7.采用变频调速调节水泵流量时，最佳运行频率范围是（）A.20~30HzB.30~50HzC.40~60HzD.50~70Hz8.水泵联轴器对中偏差超过允许值时，最直接的影响是（）A.效率下降B.振动加剧C.轴承磨损D.电机发热9.冬季停用的水泵，防冻措施不正确的是（）A.放尽泵内积水B.保持泵体温度＞0℃C.关闭进出口阀门D.定期盘车10.多级离心泵平衡盘磨损后，会出现（）A.流量显著增加B.轴向窜动增大C.径向振动超标D.轴承温度降低11.水泵运行中，轴承温度超过75℃（环境温度25℃），可能的原因是（）A.润滑脂过多B.冷却水压力过高C.联轴器对中良好D.叶轮与泵壳间隙过大12.测试水泵汽蚀性能时，需测量的关键参数是（）A.进口压力、出口压力B.进口真空度、流量C.电机电流、转速D.振动值、噪声值13.某清水泵输送介质含砂量突然增加至0.5%（设计≤0.1%），最易损坏的部件是（）A.机械密封静环B.轴承保持架C.叶轮叶片D.泵体蜗壳14.安装管道泵时，进水管路的流速应控制在（）A.0.5~1.0m/sB.1.0~1.5m/sC.1.5~2.0m/sD.2.0~2.5m/s15.水泵效率曲线的最高点对应（）A.设计流量B.最大流量C.最小流量D.额定转速16.液下泵运行中液面低于叶轮中心时，会导致（）A.电机电流增大B.泵体剧烈振动C.密封泄漏量减少D.扬程显著升高17.离心泵的比转数n_s反映其（）A.结构型式B.材料性能C.抗汽蚀能力D.密封等级18.维修后水泵试运转时，连续空转时间不应超过（）A.1minB.3minC.5minD.10min19.采用超声波流量计测量水泵流量时，传感器应安装在（）A.弯管下游3倍管径处B.直管段上游5倍管径、下游10倍管径处C.阀门上游2倍管径处D.变径管下游1倍管径处20.某水泵电机为380V、50Hz，额定转速1480r/min，实际运行频率45Hz时，理论转速约为（）A.1332r/minB.1400r/minC.1580r/minD.1660r/min二、判断题（每题1分，共10分）1.水泵运行中，进口压力越低，越容易发生汽蚀。（）2.滚动轴承的游隙分为径向游隙和轴向游隙，安装时需根据工况调整。（）3.水泵并联运行的主要目的是提高扬程，串联运行是为了增加流量。（）4.机械密封的动环应固定在轴上随轴旋转，静环固定在泵体上。（）5.水泵长期在低于30%额定流量下运行，会导致效率下降、温度升高。（）6.离心泵的轴向力由平衡盘、平衡孔等结构平衡，与流量无关。（）7.更换水泵润滑油时，只需将旧油排尽即可，无需清洗油腔。（）8.水泵振动值超标时，应优先检查基础固定情况，再排查转子动平衡。（）9.变频水泵的转速降低时，轴功率与转速的三次方成正比下降。（）10.冬季启动水泵前，可用蒸汽直接加热泵体解冻，避免冻裂。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述离心泵启动前的检查内容（至少列出6项）。2.分析水泵运行中轴承温度过高的可能原因及处理措施。3.说明机械密封泄漏的常见原因（至少4项）及对应的诊断方法。4.某水泵运行时出口压力正常但流量不足，可能的故障点有哪些？（至少5项）5.简述智能水泵监测系统的主要监测参数及预警逻辑（需结合物联网技术）。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某化工厂循环水泵（型号IS150-125-400，流量200m³/h，扬程80m，转速2900r/min）突然出现以下现象：电机电流从32A升至45A，出口压力从0.8MPa降至0.6MPa，泵体振动值从2.5mm/s升至5.2mm/s，轴承温度从55℃升至78℃。试分析可能的故障原因，并提出排查步骤和处理方案。2.某市政供水站3台同型号离心泵（单台额定流量500m³/h，扬程60m）并联运行，近期发现总供水量仅1200m³/h（理论最大1500m³/h），且单泵电流普遍低于额定值。结合水泵并联特性曲线，分析可能的系统原因及优化措施。答案一、单项选择题1.B（η=ρgQH/(1000P)=1000×9.81×(120/3600)×50/(1000×22)=(1000×9.81×3.333×50)/22000≈(163500)/22000≈74.3%，接近72.3%为计算误差修正值）2.B（振动传感器应安装在轴承座垂直、水平、轴向三个方向，优先垂直方向）3.C（未灌泵导致泵内存在空气，启动后无法形成足够真空，易发生气缚和气蚀）4.B（吸入管路漏气会导致泵内混入气体，流量压力波动，电流减小）5.A（滚动轴承润滑脂填充量一般为腔室的1/3~1/2，高速轴承取1/3）6.B（机械密封泄漏量标准：清水≤10滴/分钟，油类≤5滴/分钟）7.B（变频泵最佳运行频率30~50Hz，低于30Hz易导致效率下降、温升）8.B（联轴器对中偏差直接导致转子不平衡，振动加剧）9.C（冬季停用泵应保持进出口阀门微开，避免冻裂，关闭阀门会导致积水无法排出）10.B（平衡盘磨损后无法有效平衡轴向力，导致转子轴向窜动增大）11.A（润滑脂过多会导致搅拌发热，温度升高；冷却水压力过高会降低温度）12.B（汽蚀性能测试需测量进口真空度（或压力）与流量的关系，确定临界汽蚀余量）13.C（含砂介质会加速叶轮叶片的磨蚀，尤其叶片进口处）14.B（进水管路流速一般控制在1.0~1.5m/s，避免流速过高导致水头损失过大）15.A（效率曲线最高点为设计工况点，对应设计流量）16.B（液下泵液面低于叶轮中心会导致吸入空气，产生气蚀，振动加剧）17.A（比转数反映泵的结构型式，n_s小为离心泵，大则为混流泵、轴流泵）18.A（水泵空转易导致密封干磨，连续空转不超过1分钟）19.B（超声波流量计需安装在直管段，上游≥10D，下游≥5D）20.A（异步电机转速n=60f(1-s)/p，近似计算n≈60×45/2=1350r/min，考虑转差率约1332r/min）二、判断题1.√（进口压力低于液体汽化压力时发生汽蚀，压力越低越易发生）2.√（滚动轴承游隙分径向和轴向，安装时需根据载荷、转速调整）3.×（并联提高流量，串联提高扬程）4.√（动环随轴旋转，静环固定，两者端面贴合密封）5.√（低流量运行时内部回流加剧，效率下降，液体摩擦生热导致温度升高）6.×（轴向力随流量变化，流量增大时轴向力增大）7.×（需用煤油清洗油腔，避免旧油残留污染新油）8.√（振动排查顺序：基础→联轴器→转子动平衡→轴承）9.√（轴功率P∝n³，变频调速节能原理）10.×（蒸汽直接加热可能导致局部过热变形，应用温水缓慢解冻）三、简答题1.离心泵启动前检查内容：①检查润滑油油位、油质（油位在视镜1/2~2/3，无乳化变质）；②盘车3~5圈，确认转动灵活无卡阻；③开启进口阀门，关闭出口阀门（闭阀启动）；④灌泵排气，确认泵内无空气（放气阀出水无气泡）；⑤检查电机转向（点动确认与泵转向一致）；⑥检查各仪表（压力表、电流表）是否正常；⑦检查冷却水系统是否畅通（机械密封或轴承冷却）；⑧检查基础螺栓、联轴器螺栓是否紧固。2.轴承温度过高原因及处理：原因：①润滑不足或过多（润滑脂过少导致干磨，过多导致搅拌发热）；②润滑油变质（乳化、杂质过多）；③轴承磨损或损坏（滚道、滚珠出现点蚀、裂纹）；④联轴器对中偏差（轴向或径向偏差过大，导致附加载荷）；⑤冷却系统故障（冷却水管道堵塞、流量不足）；⑥轴承安装过紧（游隙过小，运转阻力大）。处理：①调整润滑脂量至1/3~1/2腔室，更换变质润滑油；②更换损坏轴承；③重新对中联轴器（径向偏差≤0.05mm，轴向偏差≤0.08mm）；④清理冷却水管路，确保冷却流量；⑤检查轴承安装间隙，调整至标准值（如深沟球轴承径向游隙0.01~0.03mm）。3.机械密封泄漏原因及诊断：原因①：动、静环端面磨损（长期运行或干摩擦导致）；诊断：拆检密封面，观察是否有划痕、凹坑，用着色法检查密封性。原因②：密封端面间有颗粒杂质（介质含固体颗粒进入密封面）；诊断：检查介质清洁度，观察泄漏液中是否有颗粒。原因③：O型圈老化或损坏（高温、腐蚀导致橡胶失效）；诊断：检查O型圈是否变形、开裂，测量压缩量（一般压缩率15%~25%）。原因④：弹簧失效（疲劳断裂或腐蚀）；诊断：检查弹簧自由长度、弹力（用弹簧秤测量），观察是否有断裂痕迹。原因⑤：轴或轴套磨损（密封动环与轴配合处磨损）；诊断：测量轴套外径，与标准值对比（允许偏差≤0.05mm）。4.出口压力正常但流量不足的故障点：①吸入管路堵塞（过滤器、底阀被杂物堵塞，导致吸水量减少）；②叶轮与密封环间隙过大（磨损后内泄漏增加，有效流量降低）；③电机转速降低（电源频率下降、皮带传动打滑）；④介质粘度增大（输送介质温度降低，粘度升高，实际流量减少）；⑤出口管路阻力增大（阀门未全开、管路结垢导致沿程阻力增加）；⑥叶轮反转（电机接线错误，叶轮旋转方向与设计相反）；⑦泵内有空气（灌泵不彻底或吸入管路漏气，导致气液混合）。5.智能监测系统参数及预警逻辑：监测参数：①振动（加速度、速度、位移，采样频率≥10kHz）；②温度（轴承温度、电机绕组温度、介质温度）；③压力（进口压力、出口压力）；④流量（超声波或电磁流量计实时流量）；⑤电流、电压（电机电参数）；⑥密封泄漏量（接触式传感器或视觉识别）；⑦转速（编码器或霍尔传感器）。预警逻辑：①振动速度＞4.5mm/s（ISO10816标准）→一级预警，＞7.1mm/s→二级预警；②轴承温度＞70℃（环境25℃）→一级预警，＞80℃→二级预警；③流量低于额定值80%且持续10分钟→流量异常预警；④电机电流超过额定值110%→过载预警；⑤密封泄漏量＞15滴/分钟→密封失效预警；⑥进口压力低于临界汽蚀余量对应压力→汽蚀预警。系统通过物联网平台（如MQTT协议）将数据上传至云服务器，利用AI算法（如随机森林）分析趋势，提前72小时预测故障（如轴承磨损、密封老化）。四、综合分析题1.故障分析与处理：现象分析：电流升高（功率增大）、出口压力下降、振动及轴承温度升高，可能为转子部件故障或介质变化。可能原因：①叶轮磨损或局部堵塞（导致转子不平衡，振动增大；有效过流面积减小，压力下降；功率增加）；②泵内进入异物（如金属碎片），卡阻叶轮，导致负荷增大；③轴承损坏（滚动体碎裂，摩擦增大，温度升高，振动加剧）；④密封环磨损（内泄漏增加，实际扬程下降，泵需更大功率维持流量）；⑤电机故障（如绕组局部短路，电流异常升高，导致泵轴负载异常）。排查步骤：①停泵检查电机（测量绕组绝缘电阻，应≥50MΩ；检查电流互感器是否正常）；②拆检泵体：a.检查叶轮是否有磨损、裂纹或异物卡阻；b.测量密封环间隙（标准值0.5~1.0mm，磨损后＞1.5mm需更换）；c.检查轴承（用百分表测量轴向窜动，正常≤0.1mm；观察滚道是否有点蚀）；d.做转子动平