离心泵的故障诊断方法及故障评定

陈力夺（大唐呼伦贝尔化肥有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

离心泵的故障诊断方法及故障评定

陈力夺（大唐呼伦贝尔化肥有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

离心泵是一种非常重要的机械设备，主要由叶轮、泵轴、轴承、填料函、密封环以及泵体六部分组成，离心泵一旦出现故障会影响到机械设备的性能。本文主要就离心泵的故障诊断及评定方法进行简单的讨论分析。

离心泵；故障诊断方法；故障评定

现代化机械设备在工业生产中占据重要地位，这些设备的运行状态直接影响工业生产的效率，为了保证机械设备的安全性、可靠性，设备的状态监测及故障诊断非常重要。离心泵广泛应用于电力、煤炭、冶金等等行业之中，在煤浆、矿浆输送、水利除灰等工作中发挥着重要作用。但离心泵运行过程中很容易出现泄漏故障、转子弯曲故障等问题，严重影响设备正常工作，必须要加强故障诊断及检修。

1 离心泵运行过程中常见故障类型

1.1 转子不平衡引发的故障

当离心泵转子部件质量出现偏心问题，会使得离心泵出现原始不平衡、突发性不平衡或者渐发性不平衡等不良现象。导致转子部件质量偏心的原因比较多，比如转子生产制造过程中，转子精度较低、没有达到预期的生产要求，使得离心泵产品质量不高，出现转子质量偏心问题，会导致原始不平衡。离心泵内有杂物堵塞，可能会导致突发性不平衡。转子使用过程中，相关工作人员没有按照离心泵维护保养手册定期对其进行清洗维护，使得转子表面沾染较多的污垢，导致叶轮、叶片等部位被腐蚀，进而影响到离心泵的正常工作。

1.2 转子弯曲故障

离心泵设备长时间没有使用，重新启动时容易出现弯曲故障，主要是因为设备设计过程中存在设计缺陷，或者设备停机存放时没有严格按照设备管理保存规范进行使得设备转子出现弯曲。此外，设备停止使用的时候没有及时进行冷却处理或者使用时突然间大幅度提高转子的转动速度，都容易导致离心泵转子出现弯曲故障。

1.3 转子与定子摩擦故障

转子与定子摩擦故障可以分为轻度摩擦和重度摩擦两种，其中联轴器罩与轴摩擦属于轻度摩擦，电动机定子与转子接触属于重度摩擦。转子与定子摩擦可能会导致比较严重的故障，必须要及时的处理。

1.4 转子不对中故障

转子不对中故障不可避免，基本上所有的离心泵都或多或少的存在着不对中的问题，这主要是于离心泵的设备、安装工作密切相关，一般情况下，转子不对中现象不明显时对于离心泵的正常运行影响不大，但转子出现严重的不对中现象时会损害离心泵内部的部件，长时间之后会影响到离心泵的工作效率，造成不必要的能源浪费。

1.5 滚动轴承故障

滚动轴承运转过程中由于装配工作不合理、润滑不充分、轴承内有水分或者异物入侵、轴承被腐蚀、长时间过载运行等都可能会导致轴承被损坏。另外，轴承使用过程中会出现磨损、疲劳剥落的不良现象，这是无法避免的。

2 离心泵故障评定方法

判断离心泵故障的方法比较多，常见的有振动分析法、光谱铁谱分析法、基于噪声的分析法等几种。振动分析法是最有效、应用最多的离心泵故障诊断方法。振动分析法种类比较多，比如频谱分析法、轴心分析法、波形分析法等。其中频谱分析法应用最为广泛。

2.1 频谱分析法

机械设备运行过程中可能会产生振动信号及噪声信号，在频域内经过处理之后，能够获得一定的频域图像，根据该频域图像可以识别故障特征信息。机械设备的振动波形一般包含有许多种激励信号，比较复杂，按照傅里叶原理可以将这些复杂的波形分解成一系列谐波分量，各谐波分量都有其单独的相位及幅值。进行频谱分析时，工作人员首先要对频谱的主要构成有充分的认识，在此基础上推断故障部位、故障范围及故障类型。具体的分析过程中，首先按照高中低频段进行分析，了解故障部位，然后按照基频、次谐波、超谐波分析，确定转子故障范围。之后分析频率成分来源，为下一步的故障分析工作奠定基础。再之后按照特征频率了解离心泵各部位部件的振动情况，最后分析主振成分。

2.2 基于润滑油的光谱、铁谱分析方法

离心泵转子异常时，连杆、轴承、齿轮等会出现不同程度的摩擦，导致设备部件出现磨损，金属零件的磨损碎屑会混杂在润滑油中，分析润滑油中各种金属元素的种类、含量、磨粒的分布情况、大小就可以判断机器各零部件的磨损情况。润滑油光谱分析有发射光谱分析和自动吸收光谱分析法两种。铁谱分析过程中，首先使润滑油流过一块具有较高磁场梯度的玻璃片，在这个过程中，润滑油中含有的磨屑粒子会按照粒径大小沉积在玻璃片上不同位置，形成铁粉记录图，利用双色显微镜或者通过扫描电镜进行观察能够十分清晰的观察到粒子的、数量、形状等，进而分析离心泵内润滑部位的磨损情况。

3 结语

离心泵的结构比较复杂，内部包含的零部件比较多，运行过程中可能会出现各种随机性、突发性或者集中性的故障。检修维护人员必须要加强离心泵的保养维护及定期检修，从而保证离心泵的正常工作。

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