离心泵的故障诊断方法及故障评定

张长城

（江苏德发树脂有限公司 江苏盐城 224000）

离心泵的故障诊断方法及故障评定

张长城

（江苏德发树脂有限公司 江苏盐城 224000）

为了提高设备性能从而保证设备处于正常运转状态，进而为企业节约更多的成本，如何诊断设备故障及其故障判定成了重中之重。本文针对离心泵简单概述，就如何分析离心泵的相关故障诊断方法及其故障评定进行了探究。

离心泵；故障诊断；故障评定

离心泵的工作机理是在高速旋转的叶轮叶片作用下，使水流或者别的液体的转动被带动，然后甩出水流或别的液体，进而实现有效输送。也因离心泵具备显著价值作用，所以在引发故障的情况下，容易使机械设备的性能受到很大程度的影响，在严重情况下还可能造成巨大的财产损失及人员伤亡事故[1]。为此，如何诊断离心泵故障及如何评定离心泵故障均是企业在生产与发展中不可避免的重点问题。然而，从目前设备故障诊断技术手段来看，受传统思想严重，从而使故障诊断技术方法没有获得及时有效的更新，这样不仅使企业在设备的维修保养上存在着一定的盲目性，还使投入的维修及保养资金达不到预期效果，反而增加了成本。

1 离心泵的故障类型

1.1 转子不平衡故障分析

对于转子不平衡故障来说，大多数是因为转子零件质量存在问题，在出现原始或突发性不平衡的情况下，便使得转子不平衡故障的发生几率大大增加。其中，原始不平衡主要是基于制造出厂期间，转子自身存在明显的缺陷，比如：出厂的转子在精度上偏低，不符合设计、使用要求，如果此类转子投入应用，便会引发一系列的质量问题。而对于突发性不平衡故障来说，主要是指在偶发事件的影响下使转子在使用过程中存在问题，比如：异物卡塞状况的发生。

1.2 转子弯曲故障分析

在离心泵中，转子弯曲故障是较为普遍的一类，通常于设备重启时发生，主要是因为设备很长时间没有启动进而易发生弯曲状况。与此同时，在出厂时，可能存在设计缺陷、停放过程中使用者没有遵守规范、在设备停用前没有及时冷却等原因，均可能进一步引发转子弯曲故障。

1.3 转子与定子间的故障分析

转子与定子间的故障一般分为三大类别，分别为：①偏心转子故障；②转子不对中故障；③转子与定子见摩擦故障。首先，偏心转子是指转子和定子之间不同心的一类故障，一旦旋转泵潜在几何角度偏心状况，便会有一定的频率振动产生，与此同时在流体不平衡的情况下，还会使叶轮叶片经过时的频率被频振动。此类偏心故障引发的激振动和负荷存在关联系，但和转速之间没有关系。其次，对于转子不对中故障来说，其发生普遍存在，比如在离心泵设计不规范、安装存在问题的情况下，都可能造成转子不对中故障。而轻度不对中影响不大，重度则会造成部分部件磨损加大，造成能源浪费，使用者使用前后及时检查即可避免。最后，对于转子与定子间的摩擦故障来说，在离心泵实际应用过程中也较为常见，以严重程度可进一步分为两类：①轻度摩擦；②重度摩擦。一方面，对于轻度摩擦来说，主要指的是连轴器罩摩擦；另一方面，重度摩擦主要是电动机转子与定子摩擦，重度摩擦会造成较为严重的设备事故，望使用者在使用前后详细检查，发现问题，及时解决。

1.4 滚动轴承故障分析

滚动轴承故障主要是基于运转期间，滚动轴承有过早损坏情况发生，而造成其过早损坏的原因则较多，比如装配不当、存在水分或者其他异物侵入等。此外，有些时候，可能使用方在安装上做得足够到位，也按照要求实施了维护保养措施，但还是会出现滚动轴承由于正常磨损而引发故障，比如出现保持架损坏、锈蚀以及塑性变形等。

2 离心泵的故障诊断及评定方法

2.1 振动分析诊断方法

结合相关资料发现，大多数是由于机械振动导致离心泵出现故障，此类因素引发的故障所占比重在75%左右。一方面我们从根源上，即从机械出厂时，自我重视及改进相关设计技术，另一方面，我们也可以根据设备振动信号及频率，对设备故障进行系统分析，进而解决相关问题。后者我们简而言之，就是现今较为常见的且使用率较高的振动分析诊断法。尤其是对于在以上提到的三大类故障，采取振动分析诊断法的应用价值极高。

①在使用振动分析法过程中，需对离心泵基于运行期间的参数、运动总时长等数据进行严密收集，进一步做好相关数据的整理及分析工作，最终将设备的基本信息精准地获取出来。②在对于该设备的振动信息进行分析及处理，保留有用信息，去掉噪声等其他杂音，分析该台设备的运行状况及故障原因，更可结合该设备基本信息大胆推测故障部分零件及如若不及时处理会造成哪些后果；最后提出相关诊断结论及维修建议，并及时与本企业内其他专家交流意见心得，上报企业管理阶层，共同得出该台设备最终诊断结论及维修保养意见[2]。③振动分析法实施的过程中，最困难的莫过于针对设备振动信息进行分析及处理。只有及时全面有效的捕捉及分析掌握了该设备的数据及运行状态，才能得出相对准确的故障诊断结论。

2.2 频谱分析法

基于设备运行期间，振动信号能够基于频内利用相关处理手段，进一步获取此信号所在频域图像及获取识别故障设备的信息特征。对于频谱构成来说，层次不同，其推理方法也不同，频谱分析法的分析步骤包括：①分为高、中、低三个频段，先把该设备频谱按照这三个频段进行分析，初步了解主故障部位；②分析频率成分的来源，因为振动信号中较多信息与转速频率存在着联系，找出基频成分，并对其他关系进行梳理，因除故障成分会以叠加的方式呈现在谱图上以外，还有其他噪声干扰成分，梳理清楚其他非故障成分谱图，即可较为清楚的了解该设备故障的特征；③基于频谱分析过程，首先分析幅值较高的谱峰，主要是因为此峰值会对整个振动水平线产生很大程度的影响，对其频率成分进行系统有效地分析，尽可能的找出为什么会造成此峰值的可能因素，最终找出该台设备的故障所在。

3 结语

通过本文的探究，认识到离心泵的故障类型较多，最为常见的包括：转子不平衡故障、转子弯曲故障、转子与定子间的故障、滚动轴承故障等。要想使离心泵故障得到有效排除，便需采取有效故障分析方法，本次重点提到振动分析诊断方法与频谱分析法。总而言之，需对这些故障分析方法合理、科学地应用，进一步确保离心泵在实际应用过程中效率及效益的全面发挥。

[1]王梓鉴.离心泵的故障诊断方法及故障评定探讨[J].化工管理，2015，26：31.

[2]孙树佳.离心泵故障诊断方法的研究综述[J].广州化工，2011，07：39～40.

TH311

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1004-7344（2016）25-0228-01

2016-8-17