大型多级离心泵推力轴承温度陡升及油位计虚假油位安全检测报告

大型多级离心泵推力轴承温度陡升及油位计虚假油位安全检测报告一、设备基本概况本次检测涉及的大型多级离心泵型号为DKS450-60×8，由某重型机械有限公司生产，于2021年3月正式投入工业循环水系统运行，设计流量450m³/h，扬程480m，配套电机功率1000kW，额定转速1480r/min。设备采用巴氏合金推力瓦块式推力轴承，配备Y型油环自动润滑系统，油位监测采用玻璃管液位计与电容式液位变送器双重配置，温度监测依赖PT100铂热电阻传感器，数据实时上传至中央控制系统（DCS）。截至检测当日，该泵累计运行时长约42000小时，最近一次大修为2024年10月，主要更换了叶轮密封环、导叶套等易损件，推力轴承瓦块未进行更换，仅做了清洗和间隙调整。日常维护记录显示，设备润滑油脂采用L-TSA46号汽轮机油，每3个月定期取样化验，油质指标均符合GB/T11120-2011标准要求。二、异常事件经过2026年6月12日14时37分，中央控制系统报警界面弹出“#3循环水泵推力轴承温度高”预警，显示温度从正常运行时的62℃快速攀升至87℃，并以每分钟3-5℃的速度持续上升。现场操作人员立即前往就地控制柜查看，发现就地显示温度与DCS系统数据一致，同时观察到玻璃管油位计显示油位处于正常刻度线（1/2-2/3区间），但电容式液位变送器显示油位仅为正常液位的1/4。14时40分，操作人员按照应急预案启动备用循环水泵，并逐步降低#3泵负荷，14时45分完成停机操作。停机过程中，推力轴承温度最高达到98℃，接近巴氏合金材料的软化温度（100℃）。停机后10分钟，再次检查玻璃管油位计，发现油位已下降至刻度线以下，呈现明显的虚假油位现象。三、现场检测与数据分析（一）推力轴承拆解检测停机冷却24小时后，对推力轴承进行拆解检查，发现以下异常情况：瓦块磨损严重：8块巴氏合金推力瓦块中，有3块瓦块的巴氏合金层出现局部剥落，剥落面积最大约25mm×15mm，瓦块表面存在多条径向划痕，深度达0.2-0.5mm；其余瓦块表面也有不同程度的磨损痕迹，合金层厚度从原始的2mm磨损至1.2-1.5mm。推力盘表面损伤：推力盘工作面存在明显的高温变色区域，呈现蓝灰色氧化层，表面粗糙度测量值为Ra0.8μm，远超原始设计要求的Ra0.2μm，局部区域存在微裂纹。润滑油质异常：从轴承箱底部抽取的润滑油样品外观呈深褐色，含有黑色金属磨粒，现场快速检测显示，运动粘度（40℃）为52mm²/s，超出标准值（41.4-50.6mm²/s）范围，酸值达到0.32mgKOH/g，接近GB/T11120-2011标准中0.35mgKOH/g的警告限值。（二）油位计系统检测玻璃管油位计故障排查：拆解玻璃管油位计后发现，油位计下连接管入口处被大量黄褐色胶状沉积物堵塞，堵塞物主要成分是润滑油氧化产物与金属碎屑的混合物。由于连接管堵塞，轴承箱内的润滑油无法正常进入玻璃管，导致油位计显示的油位为停机前的静态油位，无法反映轴承箱内的实际油位变化。电容式液位变送器校准：对电容式液位变送器进行现场校准，采用标准液位对比法，结果显示变送器测量误差在±2%范围内，符合技术要求。进一步检查变送器安装位置，发现其探头插入深度符合设计要求，但探头表面附着一层薄油泥，经清洗后，测量精度未受明显影响。（三）温度数据回溯分析调取DCS系统历史数据，对#3泵推力轴承温度变化趋势进行回溯分析：温度异常前兆：6月10日起，推力轴承温度出现缓慢上升趋势，日均上升约0.5℃，从60℃升至62℃，未达到报警阈值（80℃），未引起操作人员注意。陡升阶段特征：6月12日14时30分左右，温度上升速率突然加快，从63℃在7分钟内升至87℃，期间对应的电机电流、泵出口压力等参数无明显波动，排除了负荷突变导致的温度升高。温度与油位关联分析：对比温度数据与电容式液位变送器数据发现，6月12日10时起，油位开始缓慢下降，14时下降至正常液位的1/3，随后温度开始陡升，两者呈现明显的负相关关系。四、异常原因分析（一）推力轴承温度陡升的根本原因润滑不良导致干摩擦：由于玻璃管油位计堵塞，操作人员无法及时发现油位下降情况，轴承箱内润滑油量不足，Y型油环带油量减少，推力瓦块与推力盘之间无法形成完整的油膜，导致边界摩擦甚至干摩擦，摩擦热急剧增加，引起温度快速上升。油质劣化加剧磨损：长期运行过程中，润滑油不断氧化产生酸性物质，与金属磨粒共同作用，加速了巴氏合金瓦块的磨损和推力盘的损伤，磨损产生的金属碎屑进一步污染润滑油，形成恶性循环，降低了润滑油的润滑性能和冷却效果。瓦块间隙超标：上次大修时，推力瓦块与推力盘的间隙调整值为0.35mm，接近设计允许的最大值（0.4mm）。经过10个月的运行，瓦块磨损导致间隙进一步增大，达到0.45mm，超出设计要求，使得轴承在运行过程中产生冲击载荷，增加了摩擦损耗。（二）油位计虚假油位的直接原因连接管堵塞：润滑油中的氧化产物、金属碎屑等杂质在油位计下连接管入口处逐渐沉积，形成胶状堵塞物，阻断了轴承箱与玻璃管油位计之间的油液流通。停机前，轴承箱内油位因泄漏或损耗下降，但玻璃管内的油液无法及时回流，导致油位计显示虚假的正常油位。日常维护不到位：设备维护规程要求每月对玻璃管油位计进行一次排污清洗，但实际维护记录显示，最近一次清洗时间为2026年3月，已超过3个月未进行清洗，导致杂质积累堵塞管道。（三）管理与人为因素分析报警响应机制不完善：虽然DCS系统设置了温度高报警，但未设置油位低报警的联动逻辑，当油位下降时无法及时发出预警。操作人员在发现温度高报警后，仅关注温度变化，未对油位计的两个测量数据进行对比分析，错失了早期干预的机会。维护执行不严格：日常维护工作存在走过场现象，油位计清洗、油质化验等维护项目未按照规程要求定期执行，设备隐患未能及时发现和消除。人员技能不足：现场操作人员对油位计的工作原理和故障判断方法掌握不熟练，未能及时发现玻璃管油位计与电容式液位变送器的数据异常差异，导致误判油位状态。五、安全风险评估（一）设备损坏风险若未及时停机，推力轴承温度将继续上升，当温度超过100℃时，巴氏合金材料会发生软化、熔化，导致瓦块失效，推力盘与轴承座直接接触，可能造成轴弯曲、轴承座破裂等严重设备损坏，维修费用预计超过50万元，停机时间将达到15-20天。（二）生产系统影响该循环水泵为工业生产装置的关键冷却设备，若发生非计划停机，将导致生产装置的冷却能力下降，可能引起反应器、压缩机等核心设备超温报警，被迫降低生产负荷，甚至紧急停车。根据历史数据估算，每小时减产损失约20万元，若停车时间超过4小时，可能引发后续的产品质量问题和环保排放超标风险。（三）人员安全风险虽然本次异常事件未造成人员伤亡，但在处理过程中，操作人员近距离接触高温设备，存在烫伤风险。若发生轴承座破裂、润滑油泄漏等极端情况，可能引发火灾、爆炸等安全事故，对现场操作人员的生命安全构成威胁。六、整改措施与预防建议（一）immediate整改措施更换推力轴承组件：立即更换所有推力瓦块，对推力盘进行修复处理，若修复无法达到精度要求则更换新的推力盘。更换后重新调整推力瓦块间隙，确保间隙在0.2-0.3mm的设计范围内。清洗润滑系统：彻底清洗轴承箱、油管路、油冷却器等润滑系统部件，更换润滑油滤芯，更换新的L-TSA46号汽轮机油，并按要求进行油循环过滤。修复油位计系统：更换堵塞的油位计连接管，对玻璃管油位计进行彻底清洗，校准电容式液位变送器，确保两个油位测量装置数据一致。完善报警联动逻辑：在DCS系统中增加油位低报警与温度高报警的联动功能，当油位低于正常液位的1/2时，自动触发预警，并推送至操作人员移动终端。（二）长期预防措施优化维护规程：修订设备维护规程，将玻璃管油位计的清洗周期从每月缩短至每两周一次，增加油位计排污操作步骤；将推力轴承瓦块的检查周期从每年一次改为每半年一次，每次大修时必须更换推力瓦块。引入在线监测技术：计划在2026年年底前，为该泵安装润滑油在线监测系统，实时监测油质的粘度、酸值、水分、金属磨粒等指标，实现设备状态的预知性维护。加强人员培训：组织操作人员和维护人员开展设备维护技能培训，重点讲解油位计、温度传感器等监测设备的工作原理、故障判断方法和应急处理流程，定期进行技能考核。建立设备健康档案：为每台大型离心泵建立详细的设备健康档案，记录设备运行参数、维护记录、故障处理情况等信息，通过大数据分析设备运行趋势，提前发现潜在隐患。实施定期第三方检测：每年委托具有资质的第三方检测机构对设备进行一次全面的状态检测，包括振动分析、油液分析、轴承间隙测量等，及时发现设备存在的问题。（三）管理体系改进完善设备管理制度：建立设备隐患排查治理长效机制，明确各岗位的设备管理职责，将设备维护保养工作纳入绩效考核体系，确保维护规程得到严格执行。优化应急处置预案：修订《大型离心泵异常事件应急处置预案》，增加油位计虚假油位、轴承温度陡升等异常情况的专项处置流程，定期组织应急演练，提高操作人员的应急处置能力。加强备品备件管理：合理储备推力瓦块、推力盘、油位计等关键备品备件，确保在设备发生故障时能够及时更换，缩短停机时间。七、检测结论本次大型多级离心泵推力轴承温度陡升及油位计虚假油位事件，是由于润滑系统故障、维护管理不到位和人员操作