离心泵故障诊断检测分析及其应对方法

离心泵故障诊断检测分析及其应对方法

乐斌

乐斌

中国人民解放军第四八〇六工厂浙江省舟山市316000

摘要：伴随着工业技术的不断变化和发展，离心泵的运用程度也在不断的加深，离心泵出现故障之后需要查找具体的原因，并且做好有针对性的解决方案，由此提升离心泵的工作效果，也能够让离心泵的作用发挥到极致。

关键词：离心泵；故障诊断；现状；发展趋势

一、离心泵故障分类及特点

离心泵运行故障可分为两类：一是不合适的工作条件使泵发生故障，如不当操作、零件加工精度不够等，这类故障可通过更换部件或调整运行参数排除；二是离心泵一直在故障或极端条件下运行，使得泵系统故障越来越严重。离心泵故障特点主要有两个：一是并发性，即离心泵的故障一般都是由多种故障并发引起；二是随机性，即同一种泵在故障模式下的表现形式不一定相同。

二、离心泵故障的类型

离心泵的常见故障分为水力故障和机械故障，离心泵的流量不充足，发生汽蚀。离心泵不能高效运行，轴承过热则属于机械故障，离心泵发生了故障应当及时排除，否则便会加快离心泵的损耗。

1、离心泵发出噪声

离心泵发出激烈的噪声，设备的异常声音是设备故障的前兆，由于机体的松动，泵轴和电机轴不同心，产生汽蚀则产生较大的噪声。针对以上的故障，应当根据实际情况，巩固机体，检查对中性，并尽量减小流速，保证离心泵工作的顺利进行。

2、离心泵运行后，水无法流出

由于离心泵的泵壳内存有空气，离心泵的底阀坏死，离心泵的转速过低，或者吸程过大，物料流进出料管的阻力过大也会造成谁无法流出的情况。解决办法排除离心泵的离心泵壳空气，解决底阀的问题，保证离心泵为超过最大吸收里程，减少水管的阻力。

3、水泵启动故障

水泵启动是水泵工作的前提和基础，离心泵在启动的过程中最容易产生故障，这些故障分为的产生导致离心泵难以启动。启动故障可以分为多个类别，比如启动的负荷过大，泵排出液体后中断，运行能耗过大。

对于启动负荷过大，在离心泵难以启动的时候，可能存在下面几个因素，比如原动机和电源不正常，排出阀没有关闭。针对启动故障，工程人员必须认真分析并采取针对性措施，检查电源及原动机是否正常工作，對于排出阀的功能也要重视。

离心泵排出液体后出现中断的情况，吸入段漏气或者吸入的地方被异常物体阻塞。吸入侧被异常物体要有效排出。

4、离心泵转子窜动过大

离心泵在运行的过程中，之所以出现转子窜动过大的情况，平衡管不顺畅以及平衡盘质量不符合要求也会造成转子窜动过大，针对这种故障，故障人员在处理过程中必须按照规范操作，同时也要检验平衡盘的质量。

5、离心泵运行摩擦和轴承过热

5.1离心泵的运行摩擦

离心泵在运行的过程中由于机械之间的摩擦可能会发生异常发热的情况。由于泵内密封环磨损、泵体内有异物、泵体内有气体以及转子不平衡等情况。出现这些故障之后，工程人员要检查密封环，如果密封环不能使用时就要及时更换。当泵内存在空气就要采取有效措施将气体排出。转子不平衡时就要通过找到平衡点进行。

5.2离心泵的轴承过热

轴承过热，原因和处理方法如下：轴承瓦块刮研不符合要求，处理方法是对轴承瓦块进行维修，促使功能有效运转。轴承间隙过小，处理方法是重新调整轴承间隙或者刮研；润滑与油量不足，油质不良，处理方法是增加油量和更换润滑油；轴承装配不良，处理方法是按照轴承装配情况，消除不合理因素；冷却水断路，处理方法是对线路进行检查和维修；轴承磨损或者松动，处理方法是修理轴承或者报废；泵轴弯曲，处理方法是矫正轴泵，甩油环变形时，甩油环不能正常转动，带不上油。

三、离心泵故障检测

1、运行信号检测

如果离心泵数学模型难以解析时，则可以基于信号处理来对其故障进行检测，即通过频谱、函数、高阶统计量以及自回归滑动平均等来检测信号，然后对幅值、方差以及频率等特征值进行提取，完成故障检测，例如应用比较广泛的频谱分析方法。但是因为离心泵故障具有较高的复杂性与多样性特点，基于振动信号的依赖性仅能够简单地判断是否存在故障，部分情况下可简单分析故障严重程度，但是并不能有效确定故障类型以及发生位置等信息，只能作为一种简易诊断方法应用。

2、解析模型检测

基于解析模型方法的故障检测方法，其主要就是对待检测对象建立高精确度的数学模型，一般可选择等价空间方法、状态估计方法以及参数估计方法等。其中，状态估计法可利用系统定量模型以及测量信号来重建某可测变量，确定估计值与测量值差为残差，达到故障检测的目的。为提高检测结果可靠性，必须要保证有精确数学模型作为支持，在实际中需要重点优化子建模扰动、误差、噪声等未知输入的鲁棒性以及系统对于早期故障的灵敏度，但是因为指标间存在矛盾性，应用难度较大。

3、基于知识检测

现在基于知识对离心泵故障进行检测的方法应用越来越广泛，无需建立数学模型，且在实际应用中具有更大智能化优势。但是在选择此种方法进行故障诊断时，需要由大量的系统故障相关知识作为支持，具有实测的各类故障样本数据，因此在实际应用中也存在一定限制。一般可选择的如专家统、粗糙集理论、人工神经网络以及支持向量机等方法。

四、离心泵故障的应对方法

1、离心泵启动出现问题

第一，可能是离心泵电源存在异常的情况，技术人员要对电源进行全面检查，排除电源故障。第二，可能离心泵卡涩了，技术人员要对联轴器进行检查，必要的时候可對离心泵进行解体检修。第三，填料过实，可以对其进行放松处理。第四，检查排出阀是否关闭，如果确实没关，要关闭之后重新启动离心泵。第五，疏通平衡水管管道。

2、离心泵排液不畅

离心泵内留有气体、灌泵不足、离心泵旋转方向不对、转速达不到要求或者吸液高度过高都是导致离心泵排液不畅的原因。对此，技术人员可以采取的措施有：第一，重新灌泵；第二，检查离心泵转向是否正确；第三；适当提高泵的转速；第四，清除过滤网附着的杂物；第五，适当降低吸液高度，检查吸液槽是否处于真空状态，避免长时间造成汽蚀现象。

3、运行过程中功耗较大

第一，叶轮与壳和耐磨环之间的摩擦过大；第二，泵内液体密度过大；第三，填料压得太紧；第四，泵轴弯曲；第五，联轴器对中不良；第六，轴向力平衡装置失效。第七，轴承损坏。应对措施如下：应用润滑液降低叶轮与部件之间的摩擦，如果磨损过大应该及时更换；检查泵内液体密度，适当降低其密度；放松填料，不让其压得太紧；矫正泵轴；对联轴器进行对中处理；检查平衡孔以及加水管是否畅通；定期维护修理轴承。

4、离心泵轴承发热

离心泵正常运行时如果出现轴承发热的情况可以是以下原因导致的：轴承间隙不合规范；缺乏润滑油；轴承磨损过大。解决的有效对策如下：轴承磨损过大或者瓦块刮研不合格的话，需要重新刮研甚至更换轴承，加固松动部位的零件；增加润滑油使用量或者更换润滑度更高的润滑油。

结束语

离心泵的利用在工业生产的过程中发挥着举足轻重的作用，故障分析有利于促进离心泵的维护，促进工业生产效率的提升，有利于降低企业的成本，促进企业经济效益和经济效益的统一。

参考文献：

[1]黄平.论离心泵的利用与故障判断分析[J]工业研究，2017（8）.

[2]张琴.浅析离心泵的故障判断和研究[J]工业生产，2012（6）.

[3]王明.论离心泵的故障分析[J]机械研究，2016（5）.