离心输油泵转子卡阻故障分析与检修方案

李本方

（中国石化销售华南分公司，广西 柳州 545006）

某长输管道输油站2#输油泵为额定流量996m3/h、额定扬程245m、额定效率81%，轴功率691kW 的双吸单级离心泵，2005 年8 月投产运行，至发生故障时已使用15 年（其间进行过一次大修）。2019 年6 月该泵正常停车，10 天后盘车时出现转子卡死无法转动现象，经过前后两次检修后恢复正常。

1 故障现象

2019 年8 月4 日该泵正常停泵，8 月14 日输油站人员例行盘车时发现转子卡死无法转动。8 月20 日打开泵上盖，将转子吊出检查，发现泵大小口环在在6 点钟、9 点钟方向存在严重的摩擦现拉伤现象，现场分析为停车时介质中的颗粒杂质进入口环间隙，导致泵在盘车时口环拉伤，检修方法只是简单的更换大小口环。8 月25 日完成检修回装，启泵连续运行480h 后停车，9 月23 日例行盘车时再次发生转子卡死，为了进一步找准故障原因，将整台输油泵吊出管线返回工厂进行检测。

2 检查检测过程

检查检测方法总体思路为对故障输油泵进行解体后，检查转子受损情况进行检查，然后依次对泵轴径向跳动、中开面平面度、轴承箱安装孔与大口环安装腔同心度进行检测。

（1）转子损伤情况检查。对故障输油泵进行开盖检查，发现叶轮口环、壳体口环与第一次开盖检查受损一致，受损部位大致分布在6 点钟、9 点钟方向。现场测量大口环内径为215.03mm，小品环外径为214.52mm，间隙为0.51mm，符合口环间隙要求。

（2）泵轴园柱面跳动测量。将泵轴架设在2 块V 形铁上，利用百分表测量泵轴各园柱面径向跳动，检查发现泵轴无明显弯曲变形。

图1 泵轴园柱面径向跳动测量示意图

（3）中开面平面度测量。在数控卧式镗铣床上对上泵盖中开面及下泵壳中开面进行检测，发现故障输油泵上、下中开面部分取点部位平面度存在较大偏差，如叶轮腔与壳体口环腔凸台处明显偏低近0.48mm，其余各点平面度均在±0.05mm 以内。

（4）同轴度测量。用数控卧式镗铣床对上泵盖流道腔体、下泵壳流道腔体和轴承箱轴承安装孔等关键部位进行测量，发现故障输油泵两侧轴承箱内孔与壳体口环安装腔同轴度存在偏差（上下半圆偏差0.06mm，左右半圆偏差0.15mm）。

3 故障原因分析

故障输油泵自2005 年8 月正式投运以来，至今已累计运行约75356h，距上次大修累计运行约34560h。通过以上检查，驱动端和非驱动端两侧轴承箱定位销孔已变形，导致两侧轴承箱轴承安装孔与壳体口环安装腔同轴度存在偏差（上下半圆偏差0.06mm，左右半圆偏差0.15mm），当泵转子安装到泵体后，大口环与小口环的径向间隙在整个园周上形成一个椭圆，在6 ～9 点钟位置上出现相互摩擦划伤，进而导致输油泵出现卡阻现象。

4 检修方案

（1）在数控卧式镗铣床平台上，压板装夹工件，拉平中开面在0.05mm 之内，拉两端机封孔、壳体口环孔、左右下母线均在0.03mm，重新对泵壳两端轴承箱定位销孔进行找正加工，使驱动端及非驱动端轴承安装孔同轴度找正在±0.01mm 内。

（2）在数控卧式镗铣床平台上，以两侧轴承箱内孔为基准，找正驱动端及非驱动端壳体口环安装腔同轴度在±0.05mm 内。

（3）更换损坏配件。更换新小口环（叶轮口环要进行激光熔覆，确保硬度≥60HRC）、大口环（确保硬度≥40HRC）。

（4）对中开面偏低的部分点位进行局部填焊后上磨床进行研磨。

（5）动平衡试验。在径向轴承部位支撑起整个转子部件，按图1 所示测量各处表面跳动值（叶轮口环在0.05mm 内）后，对转子组件做动平衡试验（G＜=2.5）(注：转子动平衡，允许不平衡量小于8M(g.mm)，M 为转子重量)。

（6）完成整机装配试运行。故障输油泵2019 年10 月中旬按上述方案完成检修后，累计运行2100 多个小时，期间进行了三次正常停车盘车，未再出现卡死现象，各项运行参数均满足技术要求。