離心泵與軸封裝置操作要領(lǐng)維修及故障排除

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1、1 離心泵與軸封操作維修及故障排除 高廠修護(hù)組轉(zhuǎn)動機(jī)械課 田 開 華 2 一. 前言 : 泵浦在煉油石化工廠，是一項(xiàng)非常重要的設(shè)備，是輸送各樣原料、 油料的原動力，如果泵浦有故障情況出現(xiàn)，可 能會造成工廠停爐， 損失將很慘重，如何避免這種情況出現(xiàn)，除了維修人員須將故障原 因徹底排除外，操作人員亦須依標(biāo)準(zhǔn)操作程序來開、停俥，平時的 巡檢也要確實(shí) ，大家一起合作，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，才能共創(chuàng)雙贏局面。 3 臥式單段離心泵 4 二 . 基本原理 離心泵， 顧名思義， 就是利用離心力作用 的泵浦，以圓形途徑的運(yùn)動力量產(chǎn)生離心力，使 液體遠(yuǎn)離它所運(yùn)動的圓形物體中心。利用馬達(dá)或 汽輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動在離心泵泵

2、殼內(nèi)的葉輪 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，使通過葉輪中心進(jìn)口的水，得到快速 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動而產(chǎn)生離心力，離心力會迫使水通過 葉輪的出水口，從泵 殼流出，水流出之後，泵殼 內(nèi)成了真空，大氣 壓力會迫使水 從泵殼的進(jìn)口 端，繼續(xù)進(jìn)入泵殼 中，再經(jīng)過葉輪的旋轉(zhuǎn)， 一直 重複這樣的動作，水就可以繼續(xù)不斷的從出水口 流出，這就是離心泵的基本原理。 5 三 . 主要基本構(gòu)件： 1. 泵軸 (shaft) 2. 葉輪 (impeller) 3. 泵殼與軸承箱 (casing and bearing housing) 4. 軸承 (bearing) 5. 機(jī)械軸封 (mechanical seal) 6. 聯(lián)軸器 (coupling)

3、 6 臥式單段離心泵 -1 7 臥式單段離心泵圖形 8 1. 泵軸 ： 泵軸是泵浦帶動旋轉(zhuǎn)的主要元件，由於機(jī)械軸封 及聯(lián)軸器等均安裝在泵軸上，靠聯(lián)軸器與馬達(dá)或汽輪 機(jī)的聯(lián)軸器連接，產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)，因此泵軸的製作非 常重要，必須要考慮到：材質(zhì)的選擇、調(diào)質(zhì)處理與表 面硬化、尺寸的精準(zhǔn)度、加工後的直度。 (標(biāo)準(zhǔn)值為 0.05mmTIR以內(nèi) )。 Total Indicator Reading 9 泵軸 (shaft) 10 2 .葉輪 ： 葉輪是泵浦的心臟，泵浦就是靠葉輪旋轉(zhuǎn)， 將液體以其圓周速度旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生速度能，經(jīng)渦殼 轉(zhuǎn)換為壓力能。離心泵浦的流量與壓力大小， 是由葉輪的形狀、大小及轉(zhuǎn)速來決定。葉輪安

4、 裝前，要做動平衡校正， 標(biāo)準(zhǔn)值依 ISO規(guī)定 G6.3 級以內(nèi)為合格。 11 葉輪 (impeller) 12 單吸口式葉輪 13 葉輪有平衡孔 14 雙吸口式葉輪 15 泵軸 (shaft)與葉輪組合後稱為 轉(zhuǎn)子 (rotor)準(zhǔn)備作動平衡校正 16 泵軸與葉輪 (轉(zhuǎn)子 ) 17 雙吸口式泵浦 -1 18 雙吸口式泵浦 -2 19 封閉式葉輪： 封閉式葉輪在進(jìn)口端再加裝耐磨環(huán) (wearing ring)，則其流量之漏 損可降至最低，對於泵浦效率可以提高很多，因此封閉式葉輪適用 於泵送一般液體，使用亦最廣泛。通常於葉輪與泵殼間，各裝有一 個耐 磨環(huán) (wearing ring)兩者之間要有

5、適度的間隙，間隙的多少，除依製 造廠家規(guī)定外，亦可參考美國石油協(xié)會 (API)的規(guī)定。若間隙過大， 漏損量會增加，泵出的流量就會減少，但若間隙過小，則兩耐磨環(huán) 易產(chǎn)生磨擦，甚至卡死， 因此如何選擇確定間隙的多少 ，非常重 要。 另外 材質(zhì)、硬度 的選擇及溫度因素亦要仔細(xì)考慮。 20 封閉式葉輪： 21 22 3 .軸承箱 (bearing housing) 軸承箱 (bearing housing)是安裝徑向軸承及止推軸承的地方， 注意公差尺寸及同心度。防止打滑及振動產(chǎn)生。在止推軸承端蓋， 要保持 0.05至 0.20mm預(yù)留膨脹間隙。 3-1.填料函 (stuffing box) 是泵殼的一

6、部分，是防止液體洩漏與氣體進(jìn)入之處，亦是安 裝機(jī)械軸封的地方。要注意喉頸軸套 (throat bushing)與機(jī)械軸封軸 套的尺寸間隙。 23 轉(zhuǎn)子裝入軸承箱 24 泵殼 casing 25 填料函 26 4. 軸承： 離心泵的軸承分為： 1.徑向軸承 ： 一般為深溝滾珠軸承， 以 6為字頭的軸承。如 6311、 6214等。 27 2 . 止推軸承 ： 為斜角滾珠軸承， 以 7為字頭的軸承。如 7311、 7312、 7313等。 28 軸承安裝前須先檢查軸承是否完好，軸承的安裝，不可以敲打 方式安裝，以電力加熱方式安裝為宜，溫度勿超過 110 ，安裝前， 要注意軸承內(nèi)徑與泵軸 ， 外徑與

7、軸承箱的公差尺寸，及各種組配 方式。組配方式依泵浦說明書建議方式為準(zhǔn) 一般止推軸承以背對背方式組配 29 軸承與泵軸組裝 30 5.機(jī)械軸封： 機(jī)械軸封最主要的目的是密封液體，並且防 止泵送的液體產(chǎn)生洩漏，造成污染及危險。 機(jī)械軸封的基本組件有：軸封法蘭、軸套、 轉(zhuǎn)動環(huán)、 固定環(huán)、保持器、密封元件。 組裝機(jī)械軸封，首重清潔，並注意測量轉(zhuǎn)動 環(huán)與固定環(huán)間的壓縮量，一般約為 3-5mm。 31 機(jī)械軸封 (mechanical seal) 32 軸封法蘭 33 機(jī)械軸封組件 34 機(jī)械軸封 Bellow Type 35 6. 聯(lián)軸器： 聯(lián)軸器是將泵浦軸與馬達(dá)軸，接合在一起，傳送馬達(dá)的動力，帶動 泵

8、浦運(yùn)轉(zhuǎn)的一個元件，聯(lián)軸器的選擇，必須考慮到額定的扭力能量， 調(diào)節(jié)兩軸的不對準(zhǔn)誤差 (misalignment)，即要求兩軸必須完全對準(zhǔn) (alignment)，且?guī)缀跬耆牟趴梢裕叫卸?與角度偏差應(yīng)在 0.05 TIR以內(nèi)。由於有不對準(zhǔn)的存在以前使用的齒輪式聯(lián)軸器 (gear coupling) 不對準(zhǔn)誤差大已漸漸淘汰，可橈性聯(lián)軸器 (flexible disc coupling)是最佳 選擇 ，可橈性聯(lián)軸器的釸鋼片 (disc) 來吸收不對準(zhǔn)的誤差，減少振動 源。若釸鋼片有損壞，就是警訊，必須檢查不對準(zhǔn)的誤差是否過大， 或是泵浦、馬達(dá)過緊造成。 36 聯(lián)軸器 (coupling) 37

9、聯(lián)軸器 38 馬達(dá)與泵浦及 聯(lián)軸器組合 39 聯(lián)軸器釸鋼片 40 四 . 油杯的作用： 油杯的目的為能適時自動補(bǔ)充潤滑油。 軸承安裝軸承箱內(nèi)，必須添加適質(zhì)、適量的 潤滑油來潤滑軸承，本廠一般使用 R-68潤滑 油，軸承常因潤滑油有減少或不夠時，會 因 油量不足而燒毀，除會損壞泵浦外，更有 可 能造成工安事件，不能輕忽之，因此安裝油 杯，使用油杯內(nèi)的油量，來適時自動補(bǔ)充潤 滑油，若油杯的油位調(diào)整不適當(dāng)，或油管有 堵塞時，則無法發(fā)揮油杯的功能，如何調(diào)整 油杯的油位，如下： 41 42 油位圖 43 油位太低或失油 慘狀一 44 失油慘狀 二 45 失油慘狀三 46 五 . 泵浦的操作： 1.先將軸

10、承箱加入適質(zhì)、適量的潤滑油，一般使用 R68循環(huán)機(jī)油， 油杯、油量需清晰可見，油量保持八分滿為宜。 2. 檢查各項(xiàng)冷卻水、沖洗油、密封蒸汽 是否已打開。 3. 確認(rèn)馬達(dá)轉(zhuǎn)向在正確方向。 4. 先慢慢打開進(jìn)口閥，讓泵液進(jìn)入泵殼內(nèi)，再打開排氣閥，排氣 閥在出口管線上任何點(diǎn)，將泵殼內(nèi)空氣完全排出，看到泵液流 出後，關(guān)閉排氣閥，再將進(jìn)口閥完全打開。並打開出口閥 1至 2轉(zhuǎn)。 5.啟動馬達(dá) 或汽輪機(jī)。 6.迅速打開出口閥，不可讓泵浦在出口閥關(guān)閉下，長時間運(yùn)轉(zhuǎn)，並 立即察看流量、壓力是否正常穩(wěn)定，若有不正常，立即停車檢查。 47 7. 軸承溫度，以不超過 82C為宜，並測振動值以 8mmsec以下為宜。

11、8. 運(yùn)轉(zhuǎn)後及平時巡檢，都要查看泵浦的機(jī)械軸封是否有洩漏，軸承 的溫度及振動值是否合格，出口壓力表指針是否穩(wěn)定，以及是否 有異聲及潤滑油是否足夠或變質(zhì)，若有不正常，應(yīng)立即停車檢查 ，並作應(yīng)變處理，不要勉強(qiáng)繼續(xù)使用，易造成更大故障情況。 9.若泵浦是由汽輪機(jī)帶動，可以升降轉(zhuǎn)速來調(diào)整流量；若是由馬達(dá)帶 動，可以關(guān)小出口閥來調(diào)整流量，或配一旁路以導(dǎo)出泵液，以避免 泵浦過熱或泵液產(chǎn)生汽化現(xiàn)象。 10.泵浦停車後，須先關(guān)出口閥，再立刻關(guān)進(jìn)口閥，最好加裝止迴閥， 以避免泵液倒灌，造成泵浦反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)易造成泵浦損壞。 11.欲泵浦操作順利有四要 1.要有充足泵液 2.起動前泵殼內(nèi)的空氣要完 全排出 3.軸承箱

12、要有適質(zhì)、適量的潤滑油 4.要勤清進(jìn)口濾網(wǎng)。 48 六 .故障原因及排除： 1.機(jī)械軸封洩漏 ：（約佔(zhàn) 70 ） 1-1 檢查軸封法蘭。 1-2 檢查軸套。 1-3 更換全套機(jī)械軸封或部份配件。 1-4 檢查或更換軸封法蘭墊圈。 1-5 檢查沖洗油管是否堵塞。 1-6 檢查密封蒸汽管是否打開。 49 2. 振動：（約佔(zhàn) 5 ） 2-1 基礎(chǔ)不堅(jiān)實(shí)或管線變形或螺絲未鎖緊。 2-2 聯(lián)軸器故障。 2-3 兩軸不對準(zhǔn) 。 2-4 泵軸直度超出標(biāo)準(zhǔn)值。 2-5 葉輪破損或有雜物，產(chǎn)生不平衡。 2-6 軸承鬆動或損壞。 2-7 有旋渦真空現(xiàn)象 ( cavitation )。 2-8 進(jìn)口濾網(wǎng)堵塞或進(jìn)口量

13、不足。 50 3.量不足或無量：（約佔(zhàn) 5 ） 3-1 泵內(nèi)空氣未排盡。 3-2 轉(zhuǎn)向錯誤。 3-3 進(jìn)口量不足。 3-4 進(jìn)口濾網(wǎng)堵塞。 3-5 葉輪鬆脫或有堵塞。 3-6 葉輪耐磨環(huán)磨損過多 。 3-7 旁路 (by pass)被打開。 3-8 泵液有汽化現(xiàn)象。 3-9 轉(zhuǎn)速不足。 3-10 相同進(jìn)口，被另一臺吸走。 51 4.出口壓力不足：（約佔(zhàn) 5 ） 41 泵內(nèi)空氣未排盡。 4-2 轉(zhuǎn)向錯誤。 4 -3 進(jìn)口量不足 4-4 進(jìn)口濾網(wǎng)堵塞。 4-5 葉輪鬆脫或有堵塞。 4-6 葉輪耐磨環(huán)磨損過多。 4-7 泵液有汽化現(xiàn)象。 48 轉(zhuǎn)速不足。 52 5. 軸承故障：（約佔(zhàn) 5 ） 5-1

14、 使用潤滑油號別不合規(guī)定。 5-2 潤滑油油量過少或含有水分。 5-3 軸承與軸承箱公差尺寸太緊。 5-4 軸承箱兩端軸承的同心度不對。 5-5 兩軸不對準(zhǔn)。 5-6 空氣透氣口有堵塞。 53 6 .異聲：（約佔(zhàn) 5 ） 6-1 軸承鬆動或損壞。 6-2 檔油環(huán)鬆脫。 6-3 葉輪耐磨環(huán)鬆脫或磨擦。 6-4 有旋渦真空現(xiàn)象 cavitation )。 7 .馬達(dá)易跳車：（約佔(zhàn) 5 ） 7-1 馬達(dá)或 M.C.C.故障。 7-2 泵浦軸承損壞。 7-3 泵殼內(nèi)有機(jī)件鬆脫或損壞。 7-4 泵殼內(nèi)有雜物卡住葉輪。 54 七 .檢修時應(yīng)注意事項(xiàng) ： 1. 檢修前應(yīng)知所有故障情形，一併檢修。 2. 拆卸

15、泵浦時，應(yīng)檢視滑油狀況，以判斷 軸承是否正常。 3. 通知操作人員清潔進(jìn)口濾網(wǎng)。 4. 檢視故障配件，研判故障原因。 5. 若有更換軸承，必須清洗軸承箱。 6. 組裝及安裝後，要用手慢慢轉(zhuǎn)動，以檢視 是否有鬆緊或卡住。 7. 螺絲鎖緊應(yīng)注意扭力值。 55 八 . 維修人員的檢修觀念： 維修人員檢修泵浦，就如同醫(yī)生看診病人， 但病人可將病狀告訴醫(yī)生，因而可對癥下藥，然 而，泵浦卻無法將癥狀告訴維修人員，只能出現(xiàn) 徵兆來表達(dá)，如：洩漏、 振動、異聲、無量 . 等，因此，當(dāng)有徵兆出現(xiàn)時，應(yīng)立即停俥檢修， 不可有等到用壞了再修的觀念，（操作人員亦要 有這種觀念） ，否則很容易將原本簡單的小修工 作，變

16、成複雜的大修工作，除增加自己的工作量 外，維修成本亦會增加不少。 56 維修人員對於故障原因的研判，除要檢視 損壞的備件外，亦要研判可能造成的原因， 才能徹底解決故障的原因，否則只是更換備 件，故障原因未察，故障情形仍會不斷發(fā) 生 ，修不勝修，耗工耗材。泵浦是轉(zhuǎn)動機(jī)械 的 一種，組裝及安裝中，要時常用手慢慢轉(zhuǎn)動 ，以檢視是否有鬆緊現(xiàn)象，可立即重新檢修。 檢修工作看似粗魯黑手工作，其實(shí)是粗中帶細(xì) 的 精密工作，不但尺寸要精準(zhǔn)，注重清潔，安裝要 有技巧，除要依標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序施工外，還要有一次 就要完全修好 的 觀念，修 的 好比修 的 快還重要。 57 檢修工作看似粗魯?shù)暮谑止ぷ鳎鋵?shí)是 粗中帶細(xì)的精密工作，不但尺寸要精準(zhǔn)，注 重清潔，而且安裝還要有技巧，除要依作業(yè) 標(biāo)除準(zhǔn)程序（ SOP）施工外，還要有一次就 要完全修好的觀念，提昇檢修品質(zhì)，修的好 比修的快還重要。 THE END