螺杆泵故障排查与维护手册

螺杆泵故障排查与维护手册一、螺杆泵工作原理与维护重要性螺杆泵通过定子（橡胶衬套，内呈螺旋腔）与转子（金属螺杆，外呈螺旋齿）的啮合旋转，实现介质的吸入与排出。其广泛应用于石油、化工、污水处理等领域，输送高粘度、含颗粒或纤维的介质。良好的维护管理可降低故障停机率30%以上，延长泵组寿命2-3倍，因此建立科学的故障排查与维护体系至关重要。二、典型故障分类与排查逻辑（一）机械故障类1.定子磨损故障现象：流量下降、出口压力波动、泵体噪音增大（“啸叫”或“摩擦音”）。排查步骤：停机后拆除泵盖，观察定子橡胶层：若表面出现龟裂、脱胶，或螺旋沟槽深度较新件减少1/3以上（可用卡尺对比测量），则判定磨损。结合介质特性（如含砂量、粘度突变）分析磨损诱因：高砂介质易加速磨粒磨损，超粘度运行则导致橡胶疲劳。2.转子弯曲/磨损故障现象：泵体振动剧烈、定子内壁划伤（解体可见橡胶层“沟状”破损）、电流异常升高。排查步骤：用百分表检测转子径向跳动：若跳动量＞0.1mm（根据泵型精度调整），判定弯曲。观察转子螺旋齿：若齿顶出现金属剥落、凹坑，或齿形磨损导致啮合间隙＞0.5mm（新泵间隙通常＜0.2mm），需更换转子。3.轴承损坏故障现象：轴承部位温度骤升（超过环境温度40℃以上）、异响（“嗡嗡”变“咔咔”）、泵轴窜动。排查步骤：停机后用手转动泵轴：若阻力不均或有“卡点”，拆解轴承检查滚珠/滚道是否麻点、变形。检查润滑脂：若发黑、结块或缺失，说明润滑失效加速磨损。（二）密封故障类1.轴封泄漏（机械密封/填料密封）故障现象：密封处介质滴落（填料密封）或喷射（机械密封失效），油腔（机械密封）进水乳化。排查步骤：填料密封：观察压盖处滴漏量（正常≤10滴/分钟），若滴漏剧增且填料函发热，检查填料是否硬化、磨损，压盖螺栓是否松动。机械密封：拆解后检查动环/静环端面：若出现裂纹、磨损沟槽，或辅助密封圈（O型圈）老化变形，需更换密封组件。2.静密封失效（法兰/接头）故障现象：连接处介质渗漏，伴随压力下降。排查步骤：用肥皂水涂抹可疑部位，观察气泡产生；或停机后检查密封垫片（如石墨垫、橡胶垫）是否老化、压溃，法兰面是否有腐蚀凹坑。（三）动力与控制故障类1.电机过载故障现象：电机跳闸、电流持续超额定值、电机外壳过热。排查逻辑：排除“介质因素”：如粘度突增（冬季油温低）、入口堵塞（滤网结垢）导致负载过大。检查电气系统：电机绕组绝缘是否老化（兆欧表检测≥0.5MΩ为合格），变频器参数（如转矩补偿、过载保护值）是否匹配泵型。2.变频器故障故障现象：泵转速异常（忽快忽慢）、变频器报“过压/欠压”“过载”故障码。排查步骤：检测输入电压稳定性（三相电压不平衡度≤5%），检查滤波电容是否鼓包（寿命通常5年左右）。若报“过载”，结合泵负载曲线，判断是否因工艺参数突变（如出口阀门误关）导致，而非硬件故障。（四）输送介质相关故障1.泵腔堵塞故障现象：流量骤降、出口压力为零、电机闷车（电流冲高后跳闸）。排查步骤：检查入口滤网：若被纤维、颗粒堵塞，清理后观察流量是否恢复。解体泵腔：若定子与转子间卡入异物（如焊渣、塑料袋），需小心取出，避免划伤定子。2.介质腐蚀故障现象：泵体/转子表面出现麻坑、锈蚀，输送介质颜色异常（如含锈迹）。排查逻辑：分析介质pH值、氯离子含量：若pH＜5或Cl⁻＞1000ppm，需评估材质耐腐蚀性（如316L不锈钢、衬氟定子的适配性）。检查防腐涂层：若泵壳内涂层剥落，需重新做防腐处理（如衬胶、喷涂陶瓷）。三、全周期维护策略（一）日常巡检（每班/每日）感官监测：听运行声音（无尖锐异响）、摸轴承/电机温度（≤60℃，手感不烫）、看密封泄漏（滴漏量合规）、闻异味（无烧焦味）。参数记录：每2小时记录流量、压力、电流，绘制趋势曲线（如流量持续下降需预警）。（二）预防性维护（周期化执行）1.月度维护清理入口滤网、检查填料压盖松紧度（以能自由拉动填料函处轴套为准）。补充轴承润滑脂（如锂基脂，用量为轴承腔的1/2-2/3，避免过量发热）。2.季度维护检查定子橡胶层厚度（对比初始值，磨损超20%需预警）、转子齿形磨损量。测试机械密封弹簧弹力（用拉力计检测，弹力下降15%需更换）。3.年度维护解体泵组，更换老化定子（橡胶件寿命通常1-2年，依介质而定）、检查泵轴直线度（校直或更换弯曲轴）。对泵壳、法兰做防腐检测，必要时重新衬胶/喷涂。（三）应急处理与备件管理故障停机流程：先关闭进出口阀门（防止介质倒流损坏定子），切断电源，挂牌警示后再检修。备件储备：核心备件（定子、机械密封、轴承）按1:1比例储备，易损件（填料、O型圈）按3-6个月用量储备，避免停产等待。四、典型故障案例解析案例1：定子磨损导致流量下降背景：某油田螺杆泵输送含砂原油，运行8个月后流量从50m³/h降至35m³/h，出口压力波动。排查过程：1.监测参数：电流正常，排除电机/负载问题；出口压力波动，怀疑定子-转子啮合不良。2.解体检查：定子橡胶层螺旋沟槽深度从初始2mm减至1.2mm，表面布满砂粒划痕，判定磨粒磨损。解决方案：更换耐砂型定子（采用聚氨酯衬套，硬度ShoreA85-90），在入口加装旋流除砂器，流量恢复至48m³/h（因介质含砂，无法完全恢复新机状态）。经验总结：含砂介质需前置除砂，定子材质优先选耐磨型，缩短检查周期（改为每3个月一次）。案例2：机械密封泄漏引发油乳化背景：某化工泵输送醋酸（pH≈3），机械密封油腔乳化，轴承锈蚀。排查过程：1.检查密封：动环端面有腐蚀凹坑，静环O型圈老化（材质为普通丁腈橡胶，不耐酸）。2.分析介质：醋酸属弱酸，需用氟橡胶O型圈+碳化硅动环/静环。解决方案：更换耐腐蚀密封组件（氟橡胶O型圈、碳化硅摩擦副），油腔更换抗乳化润滑油（如合成酯类油），泄漏问题解决，轴承寿命延长至18个月（原6个月）。经验总结：强腐蚀介质需针对性选择密封材质，润滑油需匹配介质特性。五、总结与建议螺杆泵维护的核心是“预防为主