检修水泵故障分析方法4

修改时间:2017-08-02 15:07:17 浏览次数：1022次

水泵  跳闸故障排除

1：故障现象

发电厂125 mw机组自投产以来，  水泵  偶尔会发生一合闸即跳闸的问题，并无任何信号继电器掉牌。在　排除了开关机构故障后，按常规方法检查电缆、二次回路接线和各继电器及其定值都正常，再次启动又往往成功　。后怀疑是dcs系统软故障造成的，但改在控制盘上操作，仍会出现此现象。

2：试验查找原因

为查清楚此现象的原因，观察开关合闸过程中各表计的变化情况，以确认是何原因使其跳闸。

试验其中电压表监视微机跳闸回路，毫安表监视差动继电器1cj、2cj动作情况，电流表监视热工保护回路。接好表计后，启动水泵，经过一段时间的试验，终于有一次水泵一启动即跳闸，同时观察到毫安表的指针偏转了一下，其它监视表计没有反应，新换上的xjl-0025/31型集成块式信号继电器1xj亦动作掉牌，表明是由差动保护动作导致跳闸。

3：根源分析

差动保护动作，首先怀疑被保护设备内部有故障。通过常规检查，  水泵  电机及其电缆正常，差动继电器校验正常，电流互感器极性连接正确。在排除设备故障和接线错误的原因后，差动保护在电机启动过程中动作，表明在这过程中差动回路的差电流超过差动继电器整定值。

正常情况下引起差动回路差电流的原因主要有两点：一是电机首尾两侧的电流互感器变比误差不同，存在一个很小的差电流，这个差电流小于电机额定电流id的5%。二是首尾两侧电流互感器二次负荷的差别也会引起其变比的差别，从而存在一个差电流。在给水泵电机差动保护回路中的电流互感器负荷差别只是二次电缆长度的不同，大约相差50 m，并且在额定电流下，差动继电器的功率消耗不大于3 va，二次负载并不重。检查发现水泵电机差动保护用的首尾侧电流互感器型号均为lmzbj-10，b级15倍额定电流，变比600/5，容量40 va，完全能满足二次负载的要求。

以上分析是基于正常运行的条件下，在电机启动时，情况又有所不同。电机启动时电流很大，首尾两侧的电流互感器可能饱和，此时由于各电流互感器磁化特性不一致，二次差电流可能很大。根据阿城继电器厂的lcd-12型差动继电器整定说明，继电器的动作电流整定值izd=△i1×kk×in/n=0.06×3×356/120=0.534a式中：△i1—首、尾端电流互感器正常运行时的最大误差，0.04～0.06；kk—可靠系数，2～3；in—电机额定电流；n—电流互感器变比。应整定在1.0a的位置。在使用b级互感器的情况下，差动继电器动作电流整定在1.5a，制动系数为0.4时，差动保护在电机启动时仍偶尔会动作，是由于b级电流互感器磁化特性饱和点较低，抗饱和能力较低，不能满足差动继电器的要求。通常要求差动保护回路的电流互感器采用d级，d级互感器的饱和点高一些，没那么容易饱和，可以减小电机启动时流过差动回路的差电流。在更换为d级的电流互感器，同时把差动继电器动作电流整定在1.0a，制动系数为0.4后，再没出现过开关一合闸即跳闸的故障。

 离心泵的使用及维护

 离心泵作为输送物料的一种转动设备，对化工装置的生产，特别是对连续性较强的化工生产尤为重要。因各个厂家的设备管理水平参差不齐，离心泵的使用情况也各不相同。怎样提高离心泵的利用率、提高其使用寿命一直是困扰企业设备管理的重大问题。

1  离心泵的结构设计

    离心泵的生产厂家较多，有些离心泵的结构尺寸不够规范，配合间隙不是最佳值，会因装配误差导致元件的损坏包括叶轮、紧固件、轴承和机械密封。

叶轮后盖板上的平衡孔虽然会降低离心泵的效率，但它能减小叶轮两侧的压力，平衡一部分轴向推力。有的厂家往往会忽视这个问题，必将造成轴承的频繁损坏，缩短其使用寿命。

  为延长轴承和密封的寿命，可以采取的改进措施是：加强  离心泵  及零部件的标准化、规范化；降低装配误差；改进设计特性，如减小轴长而加大轴径、采用较大的密封腔、应用大规格轴承，以及为改善润滑环境而加大轴承框等。过流部件、密封件的材质也非常重要，在设计选型时，要充分考虑流体的物性，以选择合适的材质。

2  离心泵  的安装

    离心泵  内部元件的装配精度必须按照标准进行，包括叶轮、密封、轴承等；在运输过程中，难免会造成  离心泵  内部元件松动，因此，在  离心泵  安装到基础上后，要找平找正。  离心泵  的出、入口连接好管道后，会产生应力，造成原对中找正发生偏差，要重新对中。如果对中不好，容易引起激震力，在运转中引起轴的径向运动、轴震动、轴偏移，使功率消耗增大，轴承和密封磨损，缩短其使用寿命。有研究表明，轴分离程度同轴度每25．5 mm直线度小于0．005 mm时，旋转机器的寿命在100个月左右；当每25．5 mm直线度为0．007 6 mm时，其寿命缩短为10个月；每25．5 mm直线度为1．27 mm时，其寿命为2个月。

3 正确的使用及维护

3．1 准确选择 离心泵 的流量、扬程准确地选择流量、扬程，可以确保 离心泵 在使用过程中处于最佳的性能状态。若 离心泵 在低流量状态下运转，在 离心泵 内会造成环流漩涡，并产生径向力，使叶轮处于不平衡状态，轴承负载加大，引起密封和轴承受损，严重的低流量还能使流体温度升高、涡轮和泵壳受损，并增加泵轴的偏斜，甚至使泵轴发生疲劳断裂。若生产上无法提高流量，可以考虑从工艺配管上增加回流，以达到调节流量的目的。

3．2 要保证 离心泵 的润滑良好

   离心泵 大部分采用滚动轴承，而滚动轴承的元件滚动体、内外圈滚道及保持器之间并非都是纯滚动的。由于在外负荷作用下零件产生弹性变形，除个别点外，接触面上均有相对滑动。滚动轴承各元件接触面积小，单位面积压力往往很大，如果润滑不良，元件很容易胶合，或因摩擦升温过高，引起滚动体回火，使轴承失效，所以轴承时刻都要处于油膜的涂覆之中。轴承润滑通常用油槽或油雾进行润滑，为了保证滚动体和滚道接触面间形成一定厚度的油膜，采用中黏度的涡轮油国际标准化组织68级较适宜。在油槽润滑中，轴承部分浸在油中，油浸润高度以没过轴承底的50％为宜。如果超过50％，过量的油涡流会使油温上升，油温升高会加速润滑荆的氧化，从而降低润滑性能；如果低于50％，则油对轴承的冲洗作用降低，润滑效果不好。除温度外，水和污染物也是影响润滑油质量下降的重要因素。有研究表明，在纯净的矿物油中只要含水分20 X 10～。轴承座圈和滚动元件疲劳寿命就会缩短48％。金属屑对润滑剂的污染也可以造成其性能下降。若泵轴与原动机轴对中不良，将造成甩油环偏斜，导致它与其他零、部

件的摩擦碰撞，从而产生并甩出金属屑，进入润滑油中，使油质下降。所以要经常检查润滑剂的质量和油位，以确保润滑效果。新泵投用一次后应换油，大修时更换了轴承的  离心泵  也应如此。因为新的,轴承同轴运行跑合时，会有异物进入油内，因此必须换油，以后每季度更换一次，所用的润滑油一定要符合质量要求。： 油雾润滑需要一套使油雾化并以雾状加到轴承上的装置。油雾系统的突出优点是能不断地将新油加到轴承上，同时在轴承箱内形成正压，阻止来自周围环境的污染物。但其需要新加装置，造价较高。使用并不广泛。

3．3 加强易损件的维护

  密封圈、油杯大部分是塑料、机械密封等均为易损件。特别是机械密封，造价较高，但是其使用寿命直接关系到  离心泵  故障平均间隔时间的长短。流体水力负荷不断变化、污染物太多、轴偏转、频繁拆装修理等都是导致机械密封寿命缩短的重要因素，应尽量减少。对于输送含固体颗粒的  离心泵  ，更应特别注意。一定要在停泵前，用清水冲洗，防止颗粒入密封，造成密封损坏。

泵的汽蚀

一、 汽蚀现象

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

 离心泵  在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。

二、  离心泵  汽蚀基本关系式

 离心泵  发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为

NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa

NPSHa=NPSHrNPSHc——泵开始汽蚀

NPSHaNPSHa>NPSHrNPSHc——泵无汽蚀

式中 NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；

NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；

NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；

[NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=(1.1～1.5)NPSHc。

三、装置汽蚀余量的计算

四、 防止发生汽蚀的措施

欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下：

1． 减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度)；

2． 减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等；

3． 防止长时间在大流量下运行；

4． 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀；

5．  离心泵  发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；

6．  离心泵  吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；

7． 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。

混凝土泵车的安全操作规程以及使用方法

混凝土泵车已推广使用在混凝土浇筑施工中，该设备技术的先进性和维修保养的复杂性，决定了对它的使用、维护和管理人员需提出较高的要求。为了确保混凝土泵车在工作时能达到规定的技术状态、降低维修成本、提高使用的可靠性和寿命、必须认真执行其使用的维修规程。

　　1安全操作规程

　　为了确保混凝土泵车作业的安全性，避免造成人身或设备事故，必须严格遵守下列安全操作规程。

　　1场地选择。

　　应尽可能远离高压线等障碍物。

　　2作业前的检查。

　　操作台的电源开关应位于“关”的位置；混凝土排量手柄及搅拌装置换向手柄应位于中位。

　　3支腿操作。

　　混凝土泵车应水平放置，支撑地面应平坦、坚实，保证工作过程中不下陷。支腿能稳定可靠地支撑整机，并能可靠地锁住。

　　4臂架操作。

　　臂架由折叠状态伸展或收回时，必须按照规定顺序进行。臂架的回转操作必须在臂架完全离开臂架托架后进行。在处于暴风雨状态或风力达到8级或8级以上时风速16~17m/s，不得使用臂架。臂架绝对不能用于起重作业。

　　5泵送作业。

　　当开始或停止泵送时，应与在末端软管处的操作人员取得联系；末端软管的弯曲半径不得小于1m，而且不准弯折；在拆开堵塞管道之前，应反泵2~3次，待确认管道内没有剩余压力后再进行拆卸。

　　6作业后的检查。

　　臂架应完全收回在臂架支架上；支腿也应完全收回，并插入锁销。操作台的电源开关应处于“关”的位置。

　　7蓄能器内只能冲入氮气，不能冲入氧气、氢气等易燃及爆炸危险的气体。

　　8紧急关闭按钮。

　　混凝土泵车上有一系列紧急关闭按钮，分别设置在支腿控制阀、有线和无线遥控系统及控制箱上，如遇有紧急情况，只需按下其中的某一个紧急关闭接或就可关闭机器。如果紧急关闭按钮发生故障，在突发危险情况时就不能迅速关闭机器。因此，在每次开始工作之前，必须检查紧急关闭按钮的功能。当紧急关闭按钮被按下时，机器的电动系统即被切断，导致电磁阀等关闭。如果液压系统产生泄漏，会造成如布料杆下沉等故障现象，此情况不能用按紧急关闭按钮的方法来解决。

　　2使用要点

　　1混凝土泵车的操作人员需经专业培训后方可上岗操作。

　　2所泵送的混凝土应满足混凝土泵车的可泵性要求。

　　3混凝土泵车泵送工作要点可参照混凝土泵的使用。

　　4整机水平放置时所允许的最大倾斜角为3o，更大的水平倾斜角会使布料的转向齿轮超载，并危及机器的稳定性。如果布料杆在移动时其中的某一个支腿或几个支腿曾经离过地，就必须重新设定支腿，直至所有的支腿都能始终可靠的支撑在地面上。

　　5为保证布料杆泵送工作处于最佳状态，应做到：①将1节臂提起45 o。②将布料杆回转180o。③将2节臂伸展90o。④伸展3、4、5节臂并呈水平位置。若最后一节布料杆能处于水平位置，对泵送来说是最理想的。如果这节布料杆的位置呈水平状态，那么混凝土的流动速度就会放慢，从而可减少输送管道和末端软管的磨损，当泵送停止时，只有末端软管内的混凝土才会流出来。如果最后一节布料杆呈向下倾斜状态，那么在这部分输送管道内的混凝土就会在自重作用下加速流动，以至在泵送停止时输送管道内的混凝土还会继续流出。

　　6泵送停止5min以上时，必须将末端软管内的混凝土排出。否则由于末端软管内的混凝土脱水，再次泵送作业时混凝土就会猛烈的喷出，向四处喷溅，那样末端软管很容易受损。

　　7为了改变臂架或混凝土泵车的位置而需要折叠、伸展或收回布料杆时，要先反泵1~2次后再动作，这样可放置在动作时输送管道内的混凝土落下或喷溅。

消除  水泵  振动危害的技术措施

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，在机组的制造和安装过程中，在机组的设计、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。有些措施比较简单，有些措施相当复杂。若需要大量的资金，应对可采用的几个方案进行技术经济比较，结合机组技术改造进行。以下给出了电机、  水泵  及泵房振动的常见原因及消除措施。

1、电动机振动常见原因及消除措施

1)轴承偏磨：机组不同心或轴承磨损。

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)转子不能停在任意位置或动力不平衡。

消除措施：重校转子静平衡和动平衡。

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：加固基础或拧紧底角螺丝。

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。

2、 水泵 振动常见原因及消除措施

1)手动盘车困难：泵轴弯曲、轴承磨损、机组不同心、叶轮碰泵壳。

消除措施：校直泵轴、调整或更换轴承、重校机组同心度、重调间隙。

2)泵轴摆度过大：轴承和轴颈磨损或间隙过大。

消除措施：修理轴颈、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。

5)基础在振动：基础刚度差或底角螺丝松动或共振。

消除措施：加固基础、拧紧地脚螺丝。

6) 离心泵 机组效率急剧下降或轴流泵机组效率略有下降，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，采取措施消除汽蚀。

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)拍门反复撞击门座或关闭撞击力过大。

消除措施：流道(或管道)出口前设排气孔，合理设计拍门采取控制措施，减小拍门关闭时的撞击力。

6)出水管道内压力急剧变化及水锤作用。

消除措施：缓闭阀及调压井等其它防止水锤措施。

7)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。

文章提到的诸项确实是产生振动的原因，但是当我们听到振动声音后，往往不是一种振源发出的振动，如何判迅速地断定振源是非常重要的。

首先要区分振动的种类：动力设备引起的振动，还附带设备引起的振动，是机械振动还是流体噪声，将各种振动分类。

然后针对设备从外向里逐项分析。

由于产生振动的原因很多，可以画张因素分析图，依序检查。记住各种振动噪声特点，就能达到迅速诊断的目的。

 水泵  机组解体检修报告应包含的内容

1、  水泵  机组解体的报告部分

水泵机组解体前要搜集运行记录资料，在拆卸过程中应认真测量检查，分析原始数据，作为确定修理方案的依据，其内容如下：

1)轴瓦间隙、叶轮间隙及总推力间隙的测量记录。

2)叶轮与泵壳的汽蚀记录。

3)轴瓦、轴颈、密封口环等磨损记录。

4)固定部件的垂直同轴度及水平度的测量记录。

5)轴线摆度及垂直度测量记录。

6)各部螺栓及销钉的紧固记录。

7)转子甩油及各部漏油记录。

8)机组振动、噪音、裂纹等异常现象记录。

2、 水泵 机组总装的报告部分

水泵 机组总装过程中，应将检修方面及试验、验收等记录存入机组档案。其内容如下：

1)固定部件的垂直同轴度及水平度的验收记录。

2)轴线摆度及主轴定中心等的验收记录。

3)轴瓦间隙、叶轮间隙、空气间隙等的验收记录。

4)转子吊装、主轴连接定等的验收记录。

5)油、气、水管路接头及闸阀的漏油、漏气、漏水记录。

6)受油器的水平、中心、摆度及绝缘测量记录。

7)操作油管油压、润滑油油质、密封的漏水等的试验记录。

检修结束后，应由检修人员负责试运行，并将试运行的记录及报告.