化工离心泵的日常维护管理

2021-01-22 20:45陈小虎
设备管理与维修 2021年14期
关键词:密封圈离心泵叶轮

陈小虎

(天伟化工有限公司,新疆石河子 832012)

0 引言

在社会经济高速发展的背景下,化工企业工艺技术不断更新换代,对化工离心泵工作性能和稳定性提出了更加严格的要求。化工离心泵作为化工生产中的常用设备,其运行是否稳定关系到化工生产的效率和质量。因此,加强日常维护管理,降低设备故障率至关重要。

1 化工离心泵工作原理

在化工生产中,化工离心泵的作用不言而喻,且分布范围较为广泛。化工离心泵在运行过程中若出现故障,就会使化工生产效率和质量下降,不利于化工企业经济效益的提升。故企业应加强日常维护管理,还需明确其工作原理,只有这样才能为离心泵的维修和养护创造有利条件。

化工离心泵的原理是利用泵轴转动叶轮产生的离心力作用吸入和排出气体。具体表现为离心泵在运转过程中,由电机驱动泵轴、叶轮运动,产生离心力,在叶轮内的物料会在离心力作用下脱离叶轮进入压水管道,与此同时叶轮中心区域会变为真空区域,最终在内外压力差的作用下,液体进入泵体,通过这种方式,实现传输目的[1]。

2 化工离心泵的结构

离心泵主要由叶轮、泵体、泵轴、轴承、密封环和填料函等6个部分构成。在这些部件中,叶轮属于核心部件,其高速旋转产生的动能,可以满足液体传输的需要。目前,常用的叶轮结构以闭式叶轮、全开叶轮和半开叶轮为主。试验分析后得知,相较于其他两种叶轮结构,闭式叶轮结构效率最高,建议化工企业尽量选择闭式叶轮。泵体由高强度外壳组成,能够固定和支撑机器。轴承是发电机和联轴器之间的连接件,其抗扭性非常强。离心泵轴承的主要作用为支撑,可以对泵轴起到支撑作用,其余部件虽然属于附属部件,作用却不容忽视。

3 化工离心泵日常维护管理方法

化工离心泵作为现代科学技术的产物,具有质量好、稳定性强、耐腐蚀和耐高温等优点,在化工生产领域应用较为广泛,将其作为危险物的运输泵,可以减少运输成本,是化工生产作业必须采取的方式。但是化工离心泵在生产过程中也存在故障,为此,采取有效的技术措施和维护管理方法,处理并及时消除故障隐患,具有十分重要的意义。下面分析化工离心泵的常见故障诊断和处理方法,并在此基础上提出日常保养建议。

3.1 常见故障的诊断和处理方法

3.1.1 机械密封失效

密封效果对离心泵的影响不容忽视,如果离心泵的密封效果较差,其工作效率和安全性能就会受到影响。具体表现为离心泵无法吸入、不出水和出水扬程不足,导致企业实际生产需求无法得到满足。查阅文献资料后得知,导致离心泵密封失效的原因分别是密封圈失效、弹性元件失效和动静环失效。

(1)密封圈失效。此类故障常见于年久失修的化学离心泵,具体表现为离心泵密封圈因长期得不到养护而老化。此外,密封圈嵌入沟槽和密封圈形式不对,也是导致密封圈失效的原因。尤其是应用于化工生产领域的离心泵长期接触油料,油料具有氧化腐蚀性特点,会导致密封圈在氧化作用下的膨胀速度加快,受到摩擦后,密封圈老化速度随之增加。针对此类现象,建议化工生产企业选择合适的密封圈,使其具备抗氧化性和耐高温的特性,这是延长密封圈使用年限的重要举措。同时,安装密封圈时,要确保密封圈能够被有效嵌入到沟槽之中,以增强密封效果。密封圈作为离心泵损坏率最高的部件,化工企业应做好部件储备工作,此类部件不宜被阳光直射,尽量将其存储在阴凉区域,避免性能受损[2]。

(2)弹性元件失效。诱发弹性元件失效的原因包括断裂和弹性失效。以某企业为例,企业使用的化工离心泵在运行一段时间后突然发生振动故障,技术人员首先检查连接管线和填料函密封效果,未发现问题。检查发现离心泵支座与地面固定不牢是引发故障的主要原因。具体表现为离心泵由于缺少支撑力,在实际运行阶段发生剧烈波动,弹性元件在压力作用下断裂,最终导致离心泵受损,无法保持正常运行状态。此外,弹性元件热处理质量不达标和年久失修,同样会发生类似故障。为此,化工企业应及时更换存在断裂隐患的弹性元件,从而在源头上消除故障隐患。在检查过程中,还要关注弹性元件的结垢情况。如果发现弹性元件的结垢情况较为严重,技术人员可以采取添加润滑油和冲洗的方式清除油垢。

(3)动静环失效。导致动静环失效的原因分别是密封圈镶嵌位置结垢、离心泵启动预热过快和弹性元件压缩比超标。密封圈镶嵌位置结垢是指动静环在油垢影响下脱落。技术人员应采取堆焊方式处理镶嵌位置,如果处理效果不佳,则使用密封胶粘结,使动静环紧紧依附于安装位置。预热过快会加大离心泵的抽空和振动频率,导致动静环表面石墨容易破碎和脱落,这也是造成离心泵液体泄漏的重要原因[3]。

3.1.2 离心泵声音异常和振动幅度过大

离心泵在正常运行时,泵体振动幅度较小,且内部不会出现异常声响。如果泵体出现大幅度振动,且存在异常声响,表明离心泵存在故障。此时,应立即停止离心泵的运行,并对其进行全面检查。明确故障成因后及时处理,否则,离心泵可能会因损坏过于严重失去维修价值,不利于化工生产稳定进行。查阅资料得知,上述异常现象的原因可以分为以下两类。

(1)机械原因:①地脚螺丝松动,使离心泵与支座的稳定性下降。这样离心泵在运行过程中就会因为缺少支撑而振动,如果处理不及时,会导致离心泵内的部件在振动作用下损坏;②叶轮松动。叶轮松动应及时校正和紧固,避免叶片受损;③泵轴与电机轴同心度存在偏差,使二者之间摩擦加剧,并发出异常声响,如果处理不及时,泵轴和电机轴非常容易报废;④转子松动,此类故障多发生于离心泵和电机中。转子松动后,其转动会陷入失衡状态,如果处理不当,电机轴和泵轴容易断裂。

(2)水力原因:①离心泵运行位置错误,导致液体流量出现异常变化,具体表现为时大时小,离心泵也会在液体流量变化的影响下发生振动;②异物进入离心泵中,可能会堵塞机体和磨损叶轮。在叶轮与异物摩擦过程中,就会产生异常声响;③离心泵吸程远超标准值,在吸程作用下流经叶轮的液体会不断生成气泡,这些气泡会在出口处消失,在这一过程中泵体会异常振动;④液体吸入池设计存在缺陷,具体表现为液体吸入管路处设置不合格,液体在被吸入过程中会产生旋涡,在共振作用影响下导致离心泵不断振动。

3.1.3 电机故障

电机故障是诱发离心泵各类故障的重要原因,主要体现在以下两个方面。

(1)电机转子无法保持平衡,此类故障较为常见。除此之外,转轴和轮盘之间的偏心现象,具有相同效果。发现故障后,技术人员应在第一时间内处理,保证离心泵正常运行。

(2)电机定子和转子出现振动,除电机自身质量缺陷外,电机缺相,各相电源不平衡,也是故障成因。技术人员应及时检测电机运行负荷,如果发现负荷异常应及时调整,以消除故障隐患[4]。

3.2 日常保养和维护措施

通过上述分析可知,导致化学离心泵无法正常运转的故障类型包括机械密封失效、离心泵声音异常、振动幅度过高,以及电机故障。这些故障可以通过日常维护和保养而规避,为此,以下提出几点化工离心泵日常维护和保养建议。

3.2.1 日常保养

在化工离心泵运行阶段,企业应定期组织作业人员对其进行检查,为消除故障隐患创造有利条件,这是确保离心泵稳定运行的重要举措。检查流程:首先,作业人员需要在离心泵启动前,重点检查离心泵的地脚螺丝,如果发现其牢固性不好,应使用工具拧紧。与此同时,还要检查离心泵内的液体加注情况、液体进出口管线连接是否合理,以及离心泵电压运行状态。通过采取预防性检查措施,实现防患于未然的目的。在离心泵预热启动后,应重点关注离心泵的运行状态,通过观察来确认其是否发生泄漏。发现泄漏故障后,应通过维修或更换离心泵的方式进行补救,确保化工生产的连续性。同时,还要观察吸入液体池内液面变化情况,如果液面较低应及时处理,杜绝发生离心泵抽空现象。

3.2.2 周期性维护

周期性维护是指在一定周期内,企业对离心泵进行的维护和保养。具体措施是停机拆卸离心泵,对其各部件进行全面检查。发现无法正常使用的部件,需及时更换,同时,还要测量设备运行参数和各部件间的缝隙,并与设计参数对比,根据对比结果调整即可。最后,还要定期更换润滑油和填料,使离心泵始终保持在稳定运行状态。

4 结论

在社会经济高速发展背景下,化工生产企业迎来了发展契机,呈现出良好发展态势。同时,化工企业应采取有效措施,降低生产成本,以获取更高经济效益。化工离心泵作为化工生产不可缺少的设备,其运行的稳定与否关系到企业生产效率和质量,具体表现为机械密封失效、电机故障等现象,导致企业维修成本增加。为此,建议企业以化工离心泵日常维护管理为切入点,降低离心泵故障率,加强成本管理效果。

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