檢修水泵故障分析方法2

修改時間:2017-08-02 14:58:19 瀏覽次數：1427次

 

檢修水泵故障分析方法2

七、 水泵 跳閘故障排除

1：故障現象

發電廠125 mw機組自投產以來， 水泵 偶爾會發生一合閘即跳閘的問題，并無任何信號繼電器掉牌。在排除了開關機構故障后，按常規方法檢查電纜、二次回路接線和各繼電器及其定值都正常，再次啟動又往往成功　。后懷疑是dcs系統軟故障造成的，但改在控制盤上操作，仍會出現此現象。

2：試驗查找原因

為查清楚此現象的原因，觀察開關合閘過程中各表計的變化情況，以確認是何原因使其跳閘。試驗其中電壓表監視微機跳閘回路，毫安表監視差動繼電器1cj、2cj動作情況，電流表監視熱工保護回路。接好表計后，啟動給水泵，經過一段時間的試驗，終于有一次水泵一啟動即跳閘，同時觀察到毫安表的指針偏轉了一下，其它監視表計沒有反應，新換上的xjl-0025/31型集成塊式信號繼電器1xj亦動作掉牌，表明是由差動保護動作導致跳閘。

3：根源分析

差動保護動作，首先懷疑被保護設備內部有故障。通過常規檢查，水泵電機及其電纜正常，差動繼電器校驗正常，電流互感器極性連接正確。在排除設備故障和接線錯誤的原因后，差動保護在電機啟動過程中動作，表明在這過程中差動回路的差電流超過差動繼電器整定值。正常情況下引起差動回路差電流的原因主要有兩點：一是電機首尾兩側的電流互感器變比誤差不同，存在一個很小的差電流，這個差電流小于電機額定電流id的5%。二是首尾兩側電流互感器二次負荷的差別也會引起其變比的差別，從而存在一個差電流。在水泵電機差動保護回路中的電流互感器負荷差別只是二次電纜長度的不同，大約相差50 m，并且在額定電流下，差動繼電器的功率消耗不大于3 va，二次負載并不重。檢查發現給水泵電機差動保護用的首尾側電流互感器型號均為lmzbj-10，b級15倍額定電流，變比600/5，容量40 va，完全能滿足二次負載的要求。

以上分析是基于正常運行的條件下，在電機啟動時，情況又有所不同。電機啟動時電流很大，首尾兩側的電流互感器可能飽和，此時由于各電流互感器磁化特性不一致，二次差電流可能很大。根據阿城繼電器廠的lcd-12型差動繼電器整定說明，繼電器的動作電流整定值izd=△i1×kk×in/n=0.06×3×356/120=0.534a式中：△i1—首、尾端電流互感器正常運行時的最大誤差，0.04～0.06；kk—可靠系數，2～3；in—電機額定電流；n—電流互感器變比。應整定在1.0a的位置。在使用b級互感器的情況下，差動繼電器動作電流整定在1.5a，制動系數為0.4時，差動保護在電機啟動時仍偶爾會動作，是由于b級電流互感器磁化特性飽和點較低，抗飽和能力較低，不能滿足差動繼電器的要求。通常要求差動保護回路的電流互感器采用d級，d級互感器的飽和點高一些，沒那么容易飽和，可以減小電機啟動時流過差動回路的差電流。在更換為d級的電流互感器，同時把差動繼電器動作電流整定在1.0a，制動系數為0.4后，再沒出現過開關一合閘即跳閘的故障。

八、水泵機械密封故障處理與探討

機械密封也叫端面密封，它是靠彈簧和密封介質的壓力在旋轉的動環和靜環的接觸表面上產生適當的壓緊力，使這兩個端面緊密貼合。端面間保持一層極薄的油膜，介質通過時阻力很大，阻止液體泄漏，從而達到密封的目的，同時對動環和靜環有潤滑作用。調整得好可以完全無泄漏。

1 水泵機械密封的特點

水泵機械密封的主要優點是密封可靠，在一個很長使用周期中，泄漏很少；作用壽命長，一般能使用5年左右；維修周期長。但機械密封結構復雜，制造與安裝精度高，成本高，對維修人員的技術要

求高，由于輸油管道上用的機械密封都是內裝式，修理機械密封時往往要把 油泵 進行解體，工作量大。因此，保證機械密封工作可靠，延長機械密封的使用壽命非常重要。

2 水泵機械密封易發生的問題

在使用過程中，機械密封易發生的主要問題是泄漏量超差和溫度過高。用手觸摸機械密封壓蓋，如果無法在上面停留，說明溫度過高。泄漏量每側不應超過60滴／min，如果成線狀流淌，則說明泄漏量過大，可確定是否觀察運行；如果向外噴油，則應立即停機檢查。

3 采取的控制措施

3．1 保證零部件質量

機械密封在出廠前須做密封性能試驗，并有合格證。機械密封經過長期運行，使動環與靜環磨損，彈簧與軸銹蝕磨損、密封膠圈磨損、老化、變形等，都能造成密封的泄漏，必須修理或更換新件。動環和靜環的密封面不得有裂紋、掉角、劃痕、麻點、飛邊及偏磨，劃痕、麻點不能貫穿整個密封端面。若使用修復的動靜環時，動靜環的凸臺高度之和不少于3mm，且單個凸臺高度不少于lmm，以免影響散熱。動環安裝后應保證能在軸上靈活移動，將動環壓向彈簧后應能自由彈回，保持動靜環的垂直和平行。動靜環密封膠圈的規格符合圖紙規定，表面不得有殘損、厚薄不均及軟硬不均現象，在大修時要更換密封膠圈。彈簧的外表面清潔無銹蝕，在使用前應進行長度外形檢測和壓力試驗，每組彈簧在規定壓縮長度的壓力差應符合要求，每組彈簧在規定壓縮長度的壓力誤差符合要求。自由長度允差不超過0．5mm，壓縮量不能過大過小，要求誤差±2mm。密封套與泵軸不能采用同一種材質，兩側端面的平行度允差及與軸線的不垂直度允差不超過±0．20mm。

3．2 保證有充分的冷卻潤滑

調整冷卻管路調節閥開度，要確保機械密封冷卻管路通暢，罐水泵時打開排空閥要排凈密封腔內氣體。

3．3 保證安裝精度

拆裝水泵機械密封時，動靜環要清洗干凈，并在摩擦副面上涂抹少量清潔的潤滑油，要兼顧高壓端和低壓端，嚴禁磕碰。靜環壓蓋安裝時用力要均勻，防止壓偏，用塞尺檢查，上下左右位置的偏差不大于0．05mm；檢查壓蓋與軸外徑的配合間隙，四周要均勻，各點允許偏差不大于0．1ram。安裝 水泵 機械密封部位的泵軸的徑向跳動不超過0．05mm。把和泵蓋和密封端蓋之前，要認真復核機械密封的安裝定位尺寸，如果定位尺寸不符合要求，可在軸套間用鋼墊調整，但鋼墊精度要高，厚度差不超過0．01mm。測量機械密封套的徑向跳動和密封面的端面跳動符合要求。

對運行過的機械密封，凡有壓蓋松動使密封面發生移動的情況，則動靜環零件必須更換，絕對不應重新上緊繼續使用。因為在這樣松動后，摩擦副原來的運動軌跡就會發生變動，接觸面的密封性能就很容易遭到破壞。

4．4 調整端面比壓

端面比壓是關系到密封性能及使用壽命的重要參數，它與密封的結構型式、彈簧大小和介質壓力有關。端面比壓過大將加壞摩擦副；比壓過小則易泄漏，往往由廠家給定一個適合的范圍，端面比壓一般取3～6kg／cm2。調整比壓就是調整彈簧的壓縮尺寸。彈簧的自由長度用A 表示，彈簧剛度產生單位壓縮量時承受的載荷為k，規定要求的比壓用P表示，這些都是廠家給定的參數。壓縮后尺寸用B表示，則P／A-13=k，得出13=A-e／k，這就是彈簧安裝壓縮后的尺寸。如果彈簧安裝后的尺寸過大，可在彈簧座與彈簧之間增加調整墊的厚度，尺寸過小則減少調整的厚度，調整墊的厚度用千分尺量取。

九、水泵故障診斷及消除措施

在檢修過程中，水泵故障的診斷是一個關鍵的環節，以下給出幾種常見故障及消除措施，供大家有的放矢地進行水泵故障的診斷。

1、無液體提供，供給液體不足或壓力不足

(1) 水泵沒有注水或沒有適當排氣

消除措施：檢查泵殼和入口管線是否全部注滿了液體。

2) 水泵速度太低

消除措施：檢查電機的接線是否正確，電壓是否正常或者透平的蒸汽壓力是否正常。

3) 水泵系統水頭太高

消除措施：檢查系統的水頭(特別是磨擦損失)。

4) 水泵吸程太高

消除措施：檢查現有的凈壓頭(入口管線太小或太長會造成很大的磨擦損失)。

5) 水泵葉輪或管線受堵

消除措施：檢查有無障礙物。

6) 水泵轉動方向不對

消除措施：檢查轉動方向。

7) 水泵產生空氣或入口管線有泄漏

消除措施：檢查入口管線有無氣穴和／或空氣泄漏。

8) 水泵填料函中的填料或密封磨損，使空氣漏入泵殼中

消除措施：檢查填料或密封并按需要更換，檢查潤滑是否正常。

9) 水泵抽送熱的或揮發性液體時吸入水頭不足

消除措施：增大吸入水頭，向廠家咨詢。

10 水泵底閥太小

消除措施：安裝正確尺寸的底閥。

11) 水泵底閥或入口管浸沒深度不夠

消除措施：向廠家咨詢正確的浸沒深度。用擋板消除渦流。

12) 水泵葉輪間隙太大

消除措施：檢查間隙是否正確。

13) 水泵葉輪損壞

消除措施：檢查葉輪，按要求進行更換。

14) 水泵葉輪直徑太小

消除措施：向廠家咨詢正確的葉輪直徑。

15) 水泵壓力表位置不正確

消除措施：檢查位置是否正確，檢查出口管嘴或管道。

2、 水泵運行一會兒便停機

1)吸程太高

消除措施：檢查現有的凈壓頭(入口管線太小或太長會造成很大的磨擦損失)。

2)葉輪或管線受堵

消除措施：檢查有無障礙物。

3)產生空氣或入口管線有泄漏

消除措施：檢查入口管線有無氣穴和／或空氣泄漏。

4)填料函中的填料或密封磨損，使空氣漏入泵殼中

消除措施：檢查填料或密封并按需要更換。檢查潤滑是否正常。

5)抽送熱的或揮發性液體時吸入水頭不足

消除措施：增大吸入水頭，向廠家咨詢。

6)底閥或入口管浸沒深度不夠

消除措施：向廠家咨詢正確的浸沒深度，用擋板消除渦流。

7)泵殼密封墊損壞

消除措施：檢查密封墊的情況并按要求進行更換。

3、 水泵功率消耗太大

1)轉動方向不對

消除措施：檢查轉動方向。

2)葉輪損壞

消除措施：檢查葉輪，按要求進行更換。

3)轉動部件咬死

消除措施：檢查內部磨損部件的間隙是否正常。

4)軸彎曲

消除措施：校直軸或按要求進行更換。

5)速度太高

消除措施：檢查電機的繞組電壓或輸送到透平的蒸汽壓力。

6)水頭低于額定值。抽送液體太多

消除措施：向廠家咨詢。安裝節流閥，切割葉輪。

7)液體重于預計值

消除措施：檢查比重和粘度。

8)填料函沒有正確填料(填料不足，沒有正確塞入或跑合，填料太緊)

消除措施：檢查填料，重新裝填填料函。

9)軸承潤滑不正確或軸承磨損

消除措施：檢查并按要求進行更換 。

10)耐磨環之間的運行間隙不正確

消除措施：檢查間隙是否正確。按要求更換泵殼和／或葉輪的耐磨環。

11)泵殼上管道的應力太大

消除措施： 消除應力并廠家代表咨詢。在消除應力后，檢查對中情況。

4、泵的填料函泄漏太大

1)軸彎曲

消除措施：校直軸或按要求進行更換。

2)聯軸節或泵和驅動裝置不對中

消除措施：檢查對中情況，如需要，重新對中。

3)軸承潤滑不正確或軸承磨損

消除措施：檢查并按要求進行更換。

5、軸承溫度太高

1)軸彎曲

消除措施：校直軸或按要求進行更換。

2)聯軸節或泵和驅動裝置不對中

消除措施：檢查對中情況，如需要，重新對中。

3)軸承潤滑不正確或軸承磨損

消除措施：檢查并按要求進行更換。

4)泵殼上管道的應力太大

消除措施：消除應力并向廠家代表咨詢。在消除應力后，檢查對中情況。

5)潤滑劑太多

消除措施：拆下堵頭，使過多的油脂自動排出。如果是油潤滑的泵，則將油排放至正確的油位。

6、 水泵填料函過熱

1) 水泵 填料函中的填料或密封磨損，使空氣漏入泵殼中

消除措施：檢查填料或密封并按需要更換。檢查潤滑是否正常。

2) 水泵 填料函沒有正確填料(填料不足，沒有正確塞入或跑合，填料太緊)

消除措施：檢查填料，重新裝填填料函。

3) 水泵 填料或機械密封有設計問題

消除措施：向廠家咨詢。

4)  水泵  機械密封損壞

消除措施：檢查并按要求進行更換。向廠家咨詢。

5)  水泵  軸套刮傷

消除措施：修復、重新機加工或按要求進行更換。

6)  水泵  填料太緊或機械密封沒有正確調節

消除措施：檢查并調節填料，按要求進行更換。調節機械密封(參考制造商的與  水泵  一起提供的說明或向廠家咨詢)。

7、轉動部件轉動困難或有磨擦

1)  水泵  軸彎曲

消除措施：校直軸或按要求進行更換。

2) 水泵 耐磨環之間的運行間隙不正確

消除措施：檢查間隙是否正確。按要求更換泵殼或葉輪的耐磨環。

3) 水泵殼上管道的應力太大

消除措施：消除應力并廠家代表咨詢。在消除應力后，檢查對中情況。

4) 水泵軸或葉輪環擺動太大

消除措施：檢查轉動部件和軸承，按要求更換磨損或損壞的部件。

5) 水泵葉輪和泵殼耐磨環之間有臟物，泵殼耐磨環中有臟物

消除措施：清潔和檢查耐磨環，按要求進行更換。隔斷并消除臟物的來源。

修泵時容易忽略的一個小問題

我要講的是在修理后組裝時容易忽略的一件小事。

渦殼泵中葉輪出口中線即葉輪出口寬的中線應與渦殼進口中線對齊。如果對不齊時，應在葉輪輪彀與軸肩通過加設墊片調整。應將兩中線控制在0.5毫米的范圍內。對于比轉數大的泵稍差些對泵的性能影響不大，對于中低比速的泵由于葉輪出口很窄，例如葉輪出口寬僅10毫米，如果與渦殼中線偏1毫米，對水泵的性能就有明顯的影響。建議調整后可將兩中線(葉輪及渦殼)誤差控制在葉輪出口寬的5%以內為好。

導葉多級泵也是如此，是控制葉輪出口中線與導葉進口中線的誤差。

空間導葉泵，最好用總裝圖給出的數據來確定葉輪在空間導葉中的位置。如果沒有圖紙，或憑經驗，或通過試驗結果調整葉輪的位置。

泵的汽蝕余量、吸程及各自計量單位表示字母

泵在工作時液體在葉輪的進口處因一定真空壓力下會產生汽體，汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下，對葉輪等金屬表面產生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時真空壓力叫汽化壓力，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標注，用(NPSH)r。吸程即為必需汽蝕余量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。

水泵 吸程=標準大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)

標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？

則：Δh的計算還要考慮汽化壓力和管損

  Δh=Pc-Pv/ρg-NPSHa-hc   米

討論Δh公式

Δh的計算還要考慮汽化壓力和管損

Δh=Pc-Pv/ρg-NPSHa-hc   m

十、 水泵 的選型要點

第一節 選用原則

  水泵是一種面大量廣的通用型機械設備，它廣泛地應用于石油、化工、電力冶金、礦山、選船、輕工、農業、民用和國防各部門，在國民經濟中占有重要的地位。據79 年統計，我國泵產量達125.6萬臺。 水泵 的電能消耗占全國電能消耗的21%以上。因此大力降低泵有能源消耗，對節約能源具用十分重大的意義。 運行效率低，浪費了大量能源。還有的泵由于選型不合理，根本不能使用，或者使用維修成本增加，經濟效益低。由此可見，合理選泵對節約能源同樣具有重要意義。

    所謂合理選泵，就是要綜合考慮 水泵 機組和泵站的投資和運行費用等綜合性的技術經濟指標，使之符合經濟、安全、適用的原則。具體來說，有以下幾個方面：

    必須滿足使用流量和揚程的要求，即要求泵的運行工次點(裝置特性曲線 與 水泵 的性能曲線的交點)經常保持在高效區間運行，這樣既省動力又不易損壞機件。

    所選擇的 水泵 既要體積小、重量輕、造價便宜，又要具有良好的特性和較高的效率。

    具有良好的抗汽蝕性能，這樣既能減小泵房的開挖深度，又不使 水泵 發生汽蝕，運行平穩、壽命長。

    按所選 水泵 建泵站，工程投資少，運行費用低。