含油废水输送泵故障分析与处理

肖路明，谢永兴，宁彪

（中核辽宁核电有限公司，辽宁兴城125112）

含油废水输送泵故障分析与处理

肖路明，谢永兴，宁彪

（中核辽宁核电有限公司，辽宁兴城125112）

分析含油废水输送泵故障原因并结合现场实际检查，得出输送介质含固量超标是泵频繁出现故障的主要原因。增加过滤装置、增加预防性维修和系统设备的维护保养，降低进入泵流道中介质的含固量，降低含油废水输送泵故障率。

含油废水；离心泵；故障处理；含固量；过滤装置

0 前言

核电站运行及大修期间会产生大量含油废水，含油废水经各自厂房的废水排放管网汇集到含油废水输送系统的贮水槽中。含油废水输送泵的作用就是将含油废水贮槽中的废水排送到污水处理站，进行进一步处理，运行流程如图1所示。含油废水输送泵作为含油废水中转系统的核心设备，其工作状态直接影响含油废水中转系统的运行。电站运行期间，该泵频繁出现故障，屡次维修更换，增加了电站运行维护成本，影响了含油污水处理系统的正常运行。

图1 含油废水输送系统

1 故障现象

含油废水中转系统配置的输送泵为小型离心泵，流量25 m3/h，扬程32 m，入口压力0.08 MPa，出口压力0.45 MPa，要求输送介质温度≤80℃，输送介质含固量＜2%。

（1）含油污水处理系统运行期间，输送泵发出异声并且出口管路无流量，解体检查发现泵叶轮腐蚀严重，更换叶轮后正常运行。

（2）泵出现出口压力低，检查后发现泵入口流道侵蚀，采取清洗流道及防腐措施后泵恢复正常运行。

（3）输送泵运转中剧烈振动，解体检查发现叶轮已经损坏。故障统计显示，2010～2015年，该系统的3台单级离心泵累计发生故障86次，故障频率较高。

2 原因分析

含油废水输送泵的故障类型主要包括泵运行时无流量、泵运行时振动异常及发出噪声、轴封漏水等3类。

（1）泵运行时无流量。离心泵运行时如果出现无流量故障，说明离心泵不能正常吸入及排出所需输送的介质，该类故障的主要原因是：①泵壳内有气体，造成气阻导致无流量；②流道堵塞，使输送介质无法通过造成无流量；③吸入口液位太低造成水泵提供的压头不足以将介质抽出；④叶轮脱落或叶轮损坏；⑤泵轴断裂，无法提供动力因而造成无流量。含油废水输送泵发生该类故障时，解体发现泵中有异物或介质中的固体颗粒相互粘结堆积造成流道堵塞，叶轮流道中有异物，使叶轮损坏脱落并造成泵轴承损坏。

（2）泵运行时振动异常及发出噪声。离心泵正常运行时平稳无噪声，出现异常振动及噪声的原因有：①离心泵的汽蚀；②转动部件不平衡；③动、静部件擦碰；④泵基座不牢固；⑤联轴节对中不良或管路安装位置不正确。泵发生此类故障时解体查看，大多是因为叶轮的局部侵蚀磨损导致转动部件的不平衡引起泵的异常振动及噪声。进一步检查发现叶轮的侵蚀由固体颗粒的冲击造成，检查发现叶轮缠有异物，因此判定是由于介质中的固体颗粒及异物造成泵的异常振动。

（3）泵轴封漏水。含油废水输送泵采用机械密封，密封泄漏的主要原因是安装过紧或过松，缺水运行导致干磨损或水质差颗粒导致密封面受损。该泵发生轴封漏水故障时，拆卸轴封发现轴封密封面有凹坑和划痕，因此判断造成该泵轴封漏水的原因是输送介质中的杂质磨损轴封密封面，造成轴封损坏。

通过3类故障分析，可将含油废水输送泵频繁故障的原因归结为输送介质的问题。该泵组在日常运行期间输送的是含油废水，来自汽轮机、发电机、主给水泵以及凝结水泵的润滑油系统，柴油机燃油润滑油系统以及可能漏油房间的疏水；变压器事故排油，油消防系统喷淋动作后的疏水；电缆间消防喷淋动作后的疏水等。各类固体颗粒及异物随着疏水排入到含油污水处理系统，对含油废水输送泵前的含油废水进行取样测量发现其含固量达到了15%左右，而泵组运行要求介质含固量＜2%。3改进措施

3.1 增加过滤装置

改进后的含油废水输送系统如图2所示。

图2 改进后的含油废水输送系统流程图

（1）增加Y形过滤器。在对水中的含固量主要成分及颗粒物大小进行取样分析后，选择符合要求的Y形过滤器安装在泵前的管道上，Y形过滤器可对含油废水进行过滤，使进入泵腔内介质的含固量处于泵的运行要求范围内。

Y形过滤器的作用是过滤介质中的机械杂质，可以对污水中的铁锈、沙粒等固体颗粒进行过滤以保护设备管道上的配件免受磨损和堵塞。当流体进入一定规格滤网的滤筒后，其杂质被阻挡，清洁的滤液由出口排出，清洗时，只要将可拆卸的滤筒取出，处理后重新装入即可，使用维护方便。

加装Y形过滤器后每3 d对泵入口处的水质进行取样测量，介质中含固量平均值为1.66%，远低于改进前的15%，并且低于所设定的泵的正常运行值（2%）。水样含固量见表1。

（2）设置箱式滤网。在污水贮水槽疏水集管下部设置可移出的箱式滤网，收集直径较大的固体废物。污水先经箱式滤网过滤后再进入到污水贮槽中，直径较大的杂质留在箱式滤网中。待滤网中的沉积物较多时，将滤网移出污水贮槽，并对滤网进行清理。实践生产证明该箱式滤网可滤掉含油废水中近99%的大直径杂质。

表1 过滤器后取样水质含固量

3.2 增加预防性维修和系统设备的维护保养

（1）定期清理Y形过滤器滤网，并适当缩短过滤器滤网的清洗周期。Y形过滤器使用一段时间后，需要取下内部的过滤网进行清洗，以免杂质堵在过滤网上增加液体阻力，影响含油废水的正常通流，滤网的清洗周期根据其所过滤介质的实际情况而定。

目前含油废水输送系统中Y形过滤器的清洗周期为2个月，从图3可以看出，第30 d所测得含固量的数值比之前增幅明显，且到第30 d时已经接近目标含固量值（2%）。为提高含油废水系统的运行效率，进一步降低废水中的含固量，决定将Y形过滤器滤网的清洗周期由2个月缩短到1个月。另外，定期检测过滤器两侧压力表的差值变化，及时对滤网进行清理。清理时还要注意对滤网的检查与保护，损坏的滤网及时更换。

图3 过滤后介质含固量变化折线图

（2）加强巡检，发现问题及早处理。定期检测泵的各项运行参数，包括泵的出口压力、流量、振动、轴承温度以及机封的泄漏情况等，发现异常及时处理，避免故障恶化影响系统正常运行。在机组大修以及发生各种事故时，各厂房产生的含油废水量大大增多，此时含油废水的成分可能会发生变化，由于含油废水量的增多，含油废水输送泵会频繁的启停和切换，在此期间内更需要加强对含油废水输送泵及其他设备的巡检，确保及时发现问题并有效处理。

（3）提高输送泵自动保护停运的液位设定值。设备运行规程中规定当废水贮槽的液位＜0.5 m时，含油废水输送泵自动保护停运。改进后将自动保护停运时液位设定值提高到0.6 m，因为增加了Y形过滤器，在过滤器阻力的作用下，泵入口压力有所降低，提高液位可增加静压，保证泵运行时泵腔内充满水，防止气蚀，使泵在运行舒适区内工作，以降低泵的故障率。

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〔编辑 李波〕

TH311

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.31