气动隔膜泵常见故障原因分析及处理

吕 品

（中海石油天野化工有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010070）

1 气动隔膜泵相关内容概述

1.1 主要构成

气动隔膜泵主要由以下几部分内容构成：球阀组件；进液管和储液管；消音器；马达体；主阀和换向阀；流体盖和马达体。

1.2 工作原理

如图1所示，压缩空气经气阀进入膜片A 的背面，使左边的气腔不断地充满压缩空气，使膜片向左运动而挤压左边的液体腔，同时，左上部球阀打开，左下部球阀关闭，使液体被送出。随着膜片 A 的运动，膜片 B 在隔膜连杆的拉动下也向左运动，使右气腔的空气由消音器口排放到泵体外，然而右边液体腔将产生负压，右液体腔的上部球阀关闭，下部球阀打开，液体进入右液体腔直至充满整个腔[1]。膜 A 和B 将运动到它的极限—贴近主体平面。在A 及 B 运动到它们的极限时，右边气腔的空气已被排尽，右边的两个球阀向上动作，右边的液体腔已形成负压而从进液管吸入液体，膜片 B 相连的隔膜垫片与换向阀杆接触并将之推向左边，同时已经完成压缩的气体会沿着换向阀杆的中间通道顺利进入到主阀结构的右端，此时的主阀结构只能够向右进行运动，而压缩气体也会沿着中心孔顺利进入到气腔内，完成一次换腔操作。

图1 气动隔膜泵工作原理示意图

2 气动隔膜泵常见故障及原因分析

2.1 气泵不工作

故障外在表现形式：启动机泵结构后，气泵处于未响应状态，或者气泵按照正常循环方式运行一个周期后停止了继续运行。故障的主要原因：①连接线路出现断路或短路，导致整个线路处于不连通的状态，造成气泵无法正常工作。②系统构件的损害程度比较严重，如球阀磨损严重、空气阀损坏无法正常供压等，此类情况的出现，也造成了系统运行期间无法启动或启动一次后停止的情况。

2.2 进出口管线堵塞

故障外在表现形式：启动机泵结构后，气泵所提供的压力一直达不到既定标准，或者压力上量的速度缓慢，影响到气泵的正常工作。故障的主要原因：①管道内通过的介质黏度较大，在长期使用过程中，会逐渐粘贴在管道内壁上，使得管道内壁地粘连物越来越多，缩减了管道的原来内径，进而影响到管线的通畅度。②有时会出现材料混用的情况，但是之前没有彻底清理管道，进而导致材料混用情况的出现。

2.3 球座磨损严重

故障的主要原因：在长时间的工作过程中，球座在构件摩擦、外界环境腐蚀等因素的影响下，会出现不同程度的磨损情况，这样会降低圆球和球座之间的贴合度，出现一些气量泄漏的问题，从而导致上述应用问题的出现。

2.4 球阀磨损严重

故障的主要原因：①因为前期制作阶段，球阀所使用圆球的误差较大，使其无法契合所使用结构，从而导致了此类问题的出现。②在长时间的工作过程中，球阀在构件摩擦、外界环境腐蚀等因素的影响下，会出现不同程度的磨损情况，从而导致了此类问题的出现。

2.5 气泵无规律工作

故障外在表现形式：气泵无法按照正常工作流程完成操作，并且此类过程无法通过调节工作状态来完成，从而造成相关问题的出现。导致此类问题出现的原因如下：第一，球阀阀球因长时间的使用出现了耗损过大的情况，影响到气泵的正常工作。第二，隔膜的破裂，受外力或老化影响，导致隔膜出现了破损的情况，从而导致了此类问题的出现。第三，系统所设计的限制因素影响到系统的稳定运行。

2.6 气源压力供给不足

故障外在表现形式：启动气泵之后，系统无法完成正常的供压操作，对其进行检测时发现气源压力供给存在明显不足，并且无法完成正常的推杆运动，影响到结构整体的运行效果。导致此类问题出现的原因如下：第一，系统在运行期间，没有按照要求来完成供压操作，从而导致了此类问题的出现。第二，系统运行期间使用到的压缩空气，其纯净度明显不足，这也导致马达输出效率降低，无法满足系统正常工作要求。

3 气动隔膜泵常见故障的处理措施

3.1 气泵不工作

针对气泵不工作的问题，在对其进行处理时，主要采用以下措施：①对于连接线路进行检查，对于连接松动情况、线路破损情况进行检查，拧紧松动连接点并对破损结构进行更换，以提高气泵工作状态的稳定性。②对于已经磨损严重的构件，需要及时进行更换，并对其他构件的磨损情况进行了解，拟定相应的处理计划，提高系统运行过程的可靠性。

3.2 进出口管线堵塞

在对进出口管线堵塞问题进行处理时，主要采取以下处理措施：第一，将进出口管线拆除下来，对其进行清洗，将黏着在管线内壁上的介质及时清理掉，从而提高管道内壁的洁净度，提升管线运行的可靠性。第二，控制好介质用料，避免材料混用的情况出现。如果必须要进行材料的更换使用，需要提前做好管线的清理工作，从而确保气泵工作状态的可靠性。

3.3 球座磨损严重

针对球座磨损严重的情况，在对其进行处理时，主要采用以下措施：第一，对于系统的密封性进行检查，如果球座的腐蚀严重相对较大，那么需要做好球座的更换工作，以确保球座与圆球之间的贴合度。第二，在日常工作的工作中，还需要对球座运行状态做好监测工作，及时处理球座移位的问题，从而提高球座运行过程的可靠性。

3.4 球阀磨损严重

针对球阀磨损严重的问题，在对其进行处理时，可以采用以下措施：第一，进行已损坏球阀结构的更换工作，如果暂时没有新的球阀代替，那么在处理过程中则可以选择外径保持一致的轴承滚珠来作为临时球阀，随后再进行新球阀的更新。第二，考虑到介质黏度过大，会将圆球和球座黏连在一起，针对此类情况，在对其进行处理时，需要将圆球彻底拆除，同时利用清洗剂对结垢进行浸泡，使球阀表面的污垢完全处理干净，提高结构表面的稳定性。

3.5 气泵无规律工作

针对气泵无规律工作的问题，在对其进行处理时，可以采用以下处理措施：第一，对于已经损坏的球阀阀球，需要对其进行及时更换，如果暂时没有新的球阀进行代替，可以参照3.4中做法进行暂时处理，从而提高结构的稳定性。第二，损坏的隔膜也需要及时进行更换，完成调换后也需要对其性能进行考量，以提高系统处理过程的可靠性。第三，针对系统的限制性问题，则需要通过解除限制的方式来完成，以此来提升系统运行过程的稳定性。

3.6 气源压力供给不足

针对气源压力供给不足的问题，在对其进行处理时，可以从以下几方面内容进行：①对系统运行状态进行检查，查看系统供压情况的稳定性，若依旧满足于应用要求，那么可以不对其进行调整，若不满足可以通过调试运行功率来提高系统工作状态稳定性。②做好压缩空气的过滤工作，确保材料本身的纯净度，使系统马达输出效率可以保持稳定状态，提高系统工作情况的可靠性。

4 结语

综上所述，受到多方面因素影响，气动隔膜泵在具体的运行过程中，会出现一些故障问题。针对故障的实际出现原因，拟定可靠的处理措施，不仅可以降低故障问题带来的负面影响，而且对于延长系统使用寿命也有着积极地意义。