1、离心泵日常维护与保养,化工原理第二章 陈文有 2011.9,1、流量调节,在生产装置中一台转速一定，正常运转的离心泵所提供的流体流量，出口压力，可以用H-q特性曲线上的一点来表示。这一点的具体位置在哪里，和泵前后的管路情况有关。泵的工作特性由泵的特性和管路特性共同决定。 探讨管路的特性管路特性曲线,（1）管路特性曲线,由于q越大，则Hf越大，则系统需要外加压头He越大。我们把通过某一特定管路的流量，与其所需外加压头之间的关系，称为管路的特性，绘成He-q曲线，称为管路特性曲线,外加压头计算式：,上式为He= A+(q)，称为管路特性方程。 当流动处于完全湍流区时，摩擦系数与流量无关，是一个常数
2、，令,忽略上下游管路的动压头差，则,当管路和流体一定时，是流量的函数。令,对于特定管路，是一个常数，令其等于B，则管路特性方程为He =A + Bq2,为管路特性曲线在纵轴上的截距，表示管路系统所需最小外加压头高阻管路，B值大，特性曲线较陡；低阻管路特性曲线较平缓,H,A,a,b,0,q,管路特性曲线,a为高阻管路特性曲线 b为低阻管路特性曲线,（2）离心泵工作点,离心泵的H-q曲线，与管路的H-q曲线绘制在同一坐标系中，两曲线的焦点即为该泵的工作点。 工作点由泵的特性和管路特性 共同决定 安装在管路中的泵，输液量即 为管路流量；泵的扬程即为管路所 需外加压头。因此泵的工作点对应 的压头既是泵
3、提供的，也是管路需 要的 工作点对应的各性能参数（q， H,N）反应了泵的实际工作状态,H,0,q,离心泵的工作点,（3）流量调节,实际生产需要改变流量。所谓调节就是改变泵的工作点。实际上是通过改变泵的特性曲线和管路的特性曲线的方法实现的。根据离心泵特性曲线可知，流量的调节方法有三种：节流调节 调节方法损失大，经济性差。但由于此种方法简便，在操作中广泛采用。,变速调节 这种调节方法没有附加的能力损失，但必须采用调频电机。切割叶轮外径调节 这种调节方法没有附加的能力损失，但是只适用于离心泵在较长时间改变成小流量操作时采用。 调节范围不大,H,q,0,a,b,c,H,q,0,a,b,c,H,q,0
4、,a,b,c,改变阀门开度,改变泵转速,切割叶轮,例题,81页【例2-3】确定泵是否满足输送要求离心泵的组合运行,操作、维护,转动设备在长周期运行中易发生故障。由于石化生产连续性的要求，所以转动设备往往采用“一开一备”的方式，避免不必要的停产。日常操作维护包括：巡检、监测、润滑、盘车、灌泵（预热）、开停、切换等,1、巡检,根据石化企业生产连续化、自动化、高风险的特点，要求操作员每两小时巡检一次。 检查物料液位是否正常，防止抽空 出口压力指示是否正常； 电流表指示电流是否正常； 密封有无泄漏； 润滑油油位是否正常； 机泵运行温度有无异常； 密封冷却水是否正常；,机泵轴承箱冷却水是否正常； 机泵泵
5、体冷却水是否正常； 泵及电机是否振动、异音； 冲洗油流量是否正常。 机泵巡检五字法：听、摸、查、看、比,2、监测,简介： 采用便携式数据采集仪进行监测。 运用网络化分析诊断信息平台进行分析。 根据历史数据自动调整智能巡检任务,提高劳动效率。 数据共享，为预知性维修提供科学依据。,优点： 高效低成本的解决分散化“机泵群”设备在维护管理上的欠缺。 提升工业设备的整体管理水平。 降低设备维护费用，避免重大、恶性事故的发生。 自动生成故障测点等报表，使设备状态处于可见、可知的透明管理状态。,预知性检修是指根据对设备检测结果,视设备的具体状态, 来确定最合适的检修时机及更合理的检修方法。现在普遍的定义为
6、：依据设备的实际状况，通过科学合理的安排检修工作，以最少的资源消耗保持机组（设备）的安全、经济、可靠的运行能力。预知性检修的依据是设备(或零部件)在不同工况下有着不同的磨损特性。通过设备诊断手段发现其磨损规律，在故障出现之前时及时检修。,预知性检修的必要性 历史上设备检修制度经历了“事后检修”、“预防检修”、“ 预知性检修”等多种方式，最具代表性的是失效后检修和制定定期的大、中、小修计划。这些方式的共同点在于，不是以设备实际存在的隐患为依据的，因而不可避免存在盲目拆卸，检修不足和人力、财力的浪费或机器停运造成经济损失等缺点，检修缺乏科学性。随着科学技术的不断提高, 设备(或零部件)的状态检测仪
7、器和手段得到了很大发展，人们发现，通过检测仪器对设备的运行情况进行诊断，确定设备存在的早期故障及原因，有针对地制定检修计划是行之有效的，它从很大程度上弥补了以上缺点。据统计结果表明，在机械行业中，尤其是旋转机械的状态检测,使用最多的故障诊断仪器是测振仪。,t,0,设备磨损一般存在着如图1所示的三个顺序阶段。第一阶段为磨合阶段（AB），这是设备的初期使用阶段，这时设备零部件接触面磨损较为激烈，经过短期运行较快地消除了表面加工原有的粗糙部分，形成最佳表面粗糙度。第二阶段为渐近磨损阶段（BC），此阶段即是在一定的工作条件下，以相对恒定的速度磨损。第三阶段为加剧磨损阶段（CD），设备磨损到一定程度，磨
8、损加剧，以至影响设备正常运行。按照以上显示的规律，设备维修的最佳选择点，理应是在设备由渐近磨损转化为加剧磨损之前，即应选择在C点附近。,通过先进的技术和仪器对设备及部件的运行状态进行诊断，可以寻找到C点的发生期并制定相应的检修计划，这便是预知性检修的目的。事后检修和预知性检修相比，预知性检修具有以下优点：首先，在以设备诊断仪器为先决条件的预知性检修制度中，避免了工作人员现场直接接触设备，通过听、摸等手段判断优劣，从而在保证设备安全运行的同时，减少了人员伤亡和事故的发生，具有很高的安全性；其次，由于它是以仪器检测结果为依据，它能正确地反映设备的实际运行状况，提供了数据并真实地记录了设备的磨损发展
9、情况，为制定检修计划提前做好准备，使检修更具有科学性和合理性；再其次，由于检修目的明确，仅对设备的故障点实施检修，大大地减少了不必要的费用，同时也节省了时间和人力，减少环境污染和避免停机造成的损失，使检修具有很强的针对性。据有关文献介绍，在设备上应用预测技术，获利与投资比可达17:1。以预知性检修取代以时间为基础的预防性检修，已成为关键设备和大中型设备维护方式的发展趋势。,测振仪的工作原理,（一）产生振动的起因 振动是机械设备损坏的重要原因之一。设备在运行中不可避免会产生振动，振动加剧设备的磨损。造成振动的起因又有许多种。常见的有3种： 转子不平衡 转子不对中 机械松动,1、转子不平衡机器转子
10、不平衡引起的振动是旋转机械的常见多发故障。旋转机械转轴上所装配的各个零部件，由于材质不均匀、加工误差、装配偏心、以及在长期运行中产生不均匀磨损、腐蚀、变形所造成固定件松脱、各种附着物不均匀堆积等各种原因，都会导致零件发生质心偏移，这是造成不平衡的根本原因。此外，因热不平衡、转子弯曲，甚至对中不良也会表现出不平衡的特征。转子的不平衡振动还有另外一种情况。当转子系统是由多盘转子组成（如轴上装有几个叶轮），或者单个转子轴向尺寸较大（如电动机转子）时，即使转子的质心没有发生偏移，但由于单个转子产生扭曲变形等各种情况，因而在转子相距较远的两个平面上产生的离心力形成了力矩，这时，虽然转子在静态下是平衡的，
11、但运转起来却出现了不平衡。这种情况，被称为转子的动不平衡。,2、转子不对中转子不对中也是旋转机械常见故障之一，它引起轴及联轴器系统产生振动，旋转机械7075的振动是由此引起的。旋转机械单转子系统通常由两个轴承支承。由多个转子串接组成的复杂转子系统，转子与转子间用联轴器连接。因此，转子不对中具有两种含义：指转子与转子间的联接不对中，主要反映在联轴器的对中性上；转子轴颈与两端轴承不对中。转子不对中主要有联轴器不对中、轴承不对中和带轮不对中三种基本形式。当转子不对中时，将产生一种附加弯矩，给轴承增加一种附加载荷，致使轴承间的负荷重新分配，形成附加激励，引起强烈振动，严重时导致轴承和联轴器损坏、转子和
12、定子间产生碰磨等严重后果。,3、机械松动机械松动主要有两种情况，一种情况是地脚螺栓连接松动，它带来的结果是引起整个机器的振动；另一种情况是零件之间正常的配合关系被破坏，造成配合间隙超差而引起的松动，例如滚动轴承的内圈与转轴的配合或外圈与轴承座孔之间因丧失了配合精度而造成的松动。起因很多，常见的有轴承磨损、轴颈磨损、螺母松动、螺栓断裂等。,机械设备的振动是个很复杂的过程，但是，设备上各点的振动分布是有一定规律的，选择设备上的一些固定点，跟踪测定设备振动情况，可以有效的避免旋转设备事故。,传感器与测点的选择,测振仪的种类很多，本文以上海华阳公司的HY-106T为例介绍测振仪的工作原理。 测振仪探头
13、示意图,测振仪工作时通过加速度传感器采集测点的振动值，分析计算后得出该点的加速度、速度和位移的峰值（见图2）。将传感器磁性基座吸附在被测点表面，振动引起质量块往复运动，压电元件受压后产生压电效应，电信号通过输出端传入主机。主机根据电信号的强弱及频率特征首先计算出加速度，再根据加速度值一次和二次积分分别计算出速度和位移值。加速度、速度和位移分别从不同角度反应振动的优劣。,测点的选择直接影响监测结果。 测点的选择原则是：1、要尽量靠近振源；2、要尽量对准振动方向；3、便于多方位测量。例如，对旋转机械而言，测点应尽量靠近轴承。电机非轴伸端一般有后风扇罩，其测点选择在风扇罩固定螺丝有较好监测效果。由于
14、轴承振动的方向是不确定的，通常可取轴向和径向；如图3所示，三个方向（轴向、垂直径向、水平径向）可确定测点的振动情况；A点测三个方向，B点只能测二个方向，但轴向振动的好坏可从A点反映出来。,值得注意的是，设备振动具有很大的随机性，传感器安装的精度也直接影响数据的采集。因此，除了每次检测时测点要固定外，还必须注意对振动信号进行反复采集和分析，综合进行比较。才能得到准确结论。,旋转机械振动标准,目前，旋转机械常用的振动诊断标准有国际标准化组织颁布的ISO2372和ISO3945，我国的国家标准GB/T11347-1998等。在实际应用中，采用ISO2373标准。,3、润滑与盘车（备用泵）,（1）润滑
15、的目的为减少转动设备的摩擦阻力，减少零件的磨损，降低动力消耗，延长设备寿命的目的。 （2）盘车目的防止轴弯曲及时发现卡死等情况,五定及三级过滤 五定： 定质、定量、定点、定时、定人 三级过滤： 油桶放油过滤、小油桶或小油罐放油过滤、注油器加油过滤,五定： 定质、定量、定点、定时、定人,定质：依据机泵设备、型号、性能、输送介质、负荷大小、转速高低及润滑油、酯性能不同，根据季节不同选用不同种类的润滑油、酯牌号。定量：依据设备型号、负荷大小、转速高低、工作条件和计算结果，和实际使用油量多少，确定设备所需润滑油量。,定点：保证转动设备每个活动部分及摩擦点达到充分润滑。定时：根据润滑油、酯性能和工作条件
16、、负荷大小及使用条件，定时对设备输入一定润滑剂。定人：油库、加油站及每台设备由专人负责发放、保管、定时、定量加油。,备用泵盘车,每天1:00至8:00的泵岗员工将备用泵轴旋转180度。 “单红双白”标识。,4、切换,切换前状态确认： 生产指示或异常状态需要切换 备用泵入口阀全开 备用高温机泵处于备用状态 备用泵辅助系统投用正常 封油及密封系统检查正常,切换备用泵 将备用泵启动。 缓慢打开备用泵出口阀。 同时逐渐关小运转泵的出口阀(切换过程要密切配合，协调一致尽量减小出口流量和压力的波动)。 原运转泵出口阀全关，新启动泵出口阀全开 停原运转泵电动机。 新启动泵出口压力，电动机电流在正常范围内。,
17、6、常见故障判断与分析,泵抽空 现象 ： 机泵出口压力表读数大幅度变化，电流表读数波动； 泵体及管线有异音、振动； 泵出口流量减小、波动。,影响因素： 泵内有气体或吸入管线漏气； 入口管线堵塞或阀门开度小； 入口压头不够； 介质温度高，含水汽化； 介质温度低，粘度过大； 叶轮堵塞。,处理方法 ： 处理漏点，排净机泵内的气体； 开大入口阀或疏通管线； 提高入口压头； 适当降低介质的温度； 适当降低介质的粘度； 联系检修。,轴承温度升高 现象 ： 轴承箱温度过高 影响因素 ： 冷却水不足、中断或冷却水温度过高； 润滑油不足或过多； 轴承故障； 润滑油油质不合格。,处理方法 ： 加大冷却水或联系调度
18、降低循环水的温度； 加注润滑油或调整润滑油液位至1/22/3； 联系钳工维修； 停泵更换润滑油。,振动超标 现象 ： 振动增大 有时伴随异音 影响因素 ： 泵发生汽蚀 转子不平衡 轴承故障； 泵与电机不对中； 叶轮防松螺母松动 泵内有杂物； 机泵地脚螺栓松动。,处理方法 ： 调整工艺条件； 转子重新找平衡 更换轴承； 泵与电机重新找正； 联系检修； 清除杂物； 紧固地脚螺栓；,抱轴 现象 ： 轴承箱温度高或冒烟； 机泵噪音异常，振动剧烈。影响因素 ： 油箱缺油或无油； 润滑油质量不合格； 轴承质量差。,处理方法 ： 切换至备用泵，停运转泵； 联系钳工处理；,密封泄漏 现象 ： 密封处介质泄漏
19、影响因素 ： 密封损坏； 泵长时间抽空； 检修质量差； 密封质量差,处理方法 ： 切换至备用泵，停运转泵； 联系钳工处理,盘不动车 现象 ： 不能盘车影响因素 ： 重质油品（如渣油）凝固； 长期不盘车而卡死； 泵的部件损坏或卡住； 轴弯曲严重； 填料泵填料压的过紧； 配合间隙过小,处理方法 ： 吹扫预热；必要时开排凝阀排热 加强盘车（备用泵）； 联系钳工处理。,电流超额定值 现象 ： 电流超额定值 影响因素 ： 电机过小 电机不合格 泵内部松动或配合间隙过小 介质密度或粘度增大,处理方法 ： 更换电机 检修泵 工艺调整,7、检修前的准备工作,关闭机泵出、入口阀 高温机泵排凝口附近准备好热水、灭
20、火器或消防蒸汽。 立即打开机泵排凝阀，将污油排入污油回收系统。高温机泵需在热水掩护下进行此项操作。 机泵内介质排净。 高温机泵泵体温度降至80。 关闭冷却水。 停润滑油系统。 联系电工电动机停电。 联系检修单位。,8、投用前的准备工作,检查 冷油泵灌泵 热油泵预热 盘车 试车 备用,检查 机泵安全防护罩安好。 机泵内介质为腐蚀性介质时，穿戴相应的劳动保护用品。 冷却水引至机泵前。 机泵的出口和入口阀关闭。 机泵的排凝阀打开。 机泵接管法兰螺栓无松动，无缺损。 机泵地脚螺栓无松动，无缺损。 机泵的润滑油杯、油标、视镜和过滤网齐全、完好 电动机开关处于关或停止状态。 压力表安装好。,联系检修单位人
21、员现场保镖。 轴承箱加相应标号的合格润滑油，至油标的1/22/3处。 关闭机泵的排凝阀。 投用压力表。 打开循环冷却水的给水阀和回水阀(轴承箱、填料箱、泵体)。 投用密封冷却水。 引封油至机泵前。 各路冷却水畅通,冷油泵灌泵 缓慢打开入口阀 打开泵排凝阀35扣，排尽水、气（汽） 排凝完毕 关闭泵排凝阀 如果出现异常泄漏情况立即停泵，联系检修至完好，重复上述操作,热油泵预热 机泵排凝口附近准备好热水、灭火器和消防蒸汽 稍开机泵入口阀35扣 打开机泵排凝阀35扣,在热水掩护下，排泵，控制暖泵升温速度50小时，泵体与正常运转时的温差小于50 排凝完毕 关闭排凝阀 全开机泵入口阀门 稍开机泵出口阀门
22、泵轴不反转，出口阀过量 盘车180度半小时 当泵体温度到250时，通知检修单位进行热紧,盘车 机泵盘车两周，转动均匀灵活,试车 联系电工送电。 带变频器泵，变频器输出给定3050%。 热油泵关闭机泵的出口阀。 马上启动电动机（若无法启动，联系检修至完好，重复上述操作）。 如果出现下列情况立即停泵，联系检修至完好，重复上述操作。异常泄漏、振动超标、异味、异常声响、打火花、轴承温度超高或冒烟、电流持续超过额定电流。 机泵出口压力达到正常范围且稳定。 缓慢打开机泵出口阀。 机泵的出口压力、电动机的电流指示在正常范围内。,备用 关闭机泵的出口阀。 停电动机，机泵停转。 热油泵少量打开泵出口阀，泵轴不得反转。 出口阀过量，机泵预热,泵体温度与正常运转时温差小于50 。,9、定期切换,机泵运行达到2000小时进行切换操作。,
