浅析离心泵振动故障诊断及解决措施

浅析离心泵振动故障诊断及解决措施

武渊博

中国石油天然气股份有限公司大连石化分公司 辽宁省 大连市 116000

摘要：离心泵具有性能稳定、操作简单、维修方便等特点，广泛应用于石油化工行业。人们发现离心泵在使用过程中容易出现气蚀现象，造成离心泵性能下降，影响离心泵的安全运行。研究发现，影响离心泵振动的原因有很多，例如气蚀，转子振动等等。因此，本文结合详细阐述离心泵振动的后果及原因，对离心泵振动故障诊断及解决措施进行研究，以供参考。

关键词：离心泵；振动故障诊断；解决措施

引言

石油化工企业包含了很多复杂的生产环节，在不同的生产环节之中也会使用不同的设备，泵在这之中使用的范围就相对比较广泛。无论是离心泵，还是往复泵、齿轮泵等，在企业发展中都受到了非常广泛的应用。其中，离心泵的使用频率很高，如出现故障就会引发一系列的安全事故。因此，在离心泵的日常使用过程应对其进行相对优化，加强良好的日常维护保养，对出现的故障问题也应及时分析和排查，保证企业生产经营的顺利进行，实现石油化工企业的可持续发展。

1离心泵工作原理

离心泵在工作时，主要的工作动力来源是由电机带动叶轮通过旋转而产生的离心力。离心泵的主要工作原理是依靠内部高速旋转的叶轮产生的力，通过这样高速旋转的叶片，在泵体中间的液体产生一个惯性离心力，在离心力的作用下能够获得足够的能量，这些能量提升了整个泵体之中的压强。而当叶轮快速转动时，这些原本吸附在叶片上的液体就会通过这一系列的力被甩出。当这些液体被甩出之后，原本包含液体的泵体中央就会形成一个真空区域，从而导致泵体内部的气压要远远小于外部的气压。这样的压强差距使得泵体之外的液体被吸入泵体内部，一面不断地吸入液体，一面又不断地将这些吸入的液体从另一面进行甩出。离心泵就通过这样的方式连续不断地进行工作，为整个工艺系统提供服务。

2离心泵振动故障诊断

（1）弹性元件失效。弹性元件的失效主要出现在机泵的弹性元件上，因为弹性元件在工作时会对元件本身造成了一定的损伤。这些损伤可能是即时性的，也可能是长久以来累积的结果，致使元件发生断裂和失弹，失去了其原本具备的基本功能。弹性元件断裂产生的原因主要就是泵长期处于一个运转不平衡的状态。这种不平衡状态，导致弹性元件承载了超负荷的“工作压力”，进而出现断裂现象，造成了零件的进一步损伤。（2）离心泵发生气蚀导致出现振动。通过日常生产运转中发生的案例可以验证，离心泵气蚀后会产生严重的后果：一是增大了离心泵的运行噪声污染，二是离心泵容易出现异常振动。离心泵在运行的过程中，如果出现气蚀就会导致气泡随着液体进入到高压区，从而产生气凝结、气泡破裂等现象，当凝结的气泡消失后就会出现局部真空的现象，高压液体会迅速地冲向气泡原来的位置，离心泵出现液体介质点之间的碰撞噪声，致使离心泵出现异常振动的现象。（3）叶轮导致噪声和振动。叶轮的动平衡不良问题也会造成噪声和振动现象。叶轮流道内存在异物或泵的轴承损坏都会造成叶轮与泵的相邻部件的异常接触，引发噪声振动现象，如果得不到及时处理，叶轮就会直接损坏，进而导致离心泵出现严重故障。噪声和振动现象的发生比较频繁且缺乏规律性，在日常设备运行维护当中很难及时发现和处理，对离心泵造成的负面影响往往是持续性的。我们必须做好机泵测振等相关预防工作，以保证离心泵使用的安全性和稳定性。

3解决措施

3.1提高有效汽蚀余量

将泵的必须汽蚀余量设为NPSHr，将泵装置的有效汽蚀余量设为NPSHa，并对二者之间的关系进行探讨，可以得知，随着NPSHr值的不断扩大，离心泵的汽蚀现象会越来越严重；在NPSHr＞NPSHa时，离心泵的汽蚀现象会十分明显。因此需要提高离心泵装置的有效汽蚀余量。想要提高离心泵装置的有效汽蚀余量NPSHa，需要从三个方面入手：①可以对吸入管道进行一定优化处理，为流体介质的传输提供一定环境条件。例如，可以定期对离心泵进行维护保养，对泵的进口管道管件阀门等进行认真的清洁检查，避免管道内异物影响物料的正常输送，造成物料堆积，否则会对管道和整个离心泵产生汽蚀现象。②可以适当增加储罐液位高度，通过这种方法也可以提升装置的有效汽蚀余量NPSHa，减少汽蚀现象的发生，当离心泵输送物料的温度较高时，尤其要注意这个问题。

3.2转子不平衡故障治理措施

（1）转子不平衡应按技术要求对转子进行动平衡校验，检查安装在转子上的各个零部件的紧固情况，消除转子上松动的部件。（2）渐发性不平衡要定期给转子除垢，并对损坏的位置进行表面处理修复，要定期切换运行、对停下来的泵进行定期维修。要保证介质清洁，防止转子出现结垢和腐蚀的情况。（3）突发性不平衡要定期停泵检修，更换损坏的转子，在停泵检修的过程中也要清理泵腔内残留的异物。及时消除应力，防止转子损坏。

3.3提高设备检修人员素质

随着大数据技术在机泵管理工作中的应用，为了满足机泵管理信息化建设要求，提升机泵管理工作水平。生产车间必须要定期组织管理人员学习最新的专业知识，了解离心泵的工作原理及发生气蚀的原因，以此提高对各种故障的判断能力。例如：生产车间要定期组织设备检修人员学习日常中经常会出现的故障问题，及时根据气蚀发生前的表面特征而做出相应的防范措施。另一方面生产车间要制定严格的维修保养制度，最大程度降低离心泵气蚀现象发生后的影响。例如当离心泵出现部件损坏时需要及时进行更换，需要注意的是在更换损坏部件时需要采取具有抗腐蚀的新部件。并且相关人员要严格按照离心泵使用规范要求做好定期检修工作，在检修过程中需要重点关注气蚀易发位置检查力度，从而提升离心泵的安全运行。与此同时为了降低因检修人员不操作规范而导致离心泵出现故障问题的概率，机泵管理部门要加强宣传，提升生产车间操作人员的操作技能。

结束语

总而言之，离心泵振动原因有很多，在制定处理方案时，生产车间要严格把关，保障机泵的安全稳定运行。

参考文献

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