离心泵振动常见原因及预防

离心泵振动常见原因及预防

王浩

陕西神渭煤炭管道运输有限责任公司 陕西渭南 714000

摘要：离心泵作为输送物料的重要设备，在工业生产中起着重要作用。离心泵运行时振动故障较为常见，直接影响到设备运行质量。文中分析离心泵振动故障成因，结合实际给出具体预防措施。

关键词：离心泵；振动故障；预防措施

在实际生产中，泵是十分常见的设备，离心泵是其中的一种。在使用离心泵的时候，因为长期处于运行的状态，离心泵容易出现一些故障，这些故障严重的情况下就会给企业造成非常重大的安全事故，企业生产的日常开展中，要对离心泵做好检修以及维护的工作，对离心泵采取适当的预防以及维护的措施。

1、离心泵的具体结构以及工作原理

离心泵基本上可以分为四个主要的部分，分别是泵体、叶轮、轴承以及轴。对这四个部分进行处理，涉及到一些其他的结构，整体上离心泵的结构并不非常复杂，但是因为长期运行，受到各方面因素的影响，所以离心泵也是容易出现一些问题的。

在离心泵处于实际运行中的时候，叶轮不断进行快速地旋转，然后液体就会在离心力的作用下，获得非常高的能量，然后让压强得到非常显著地增加，在叶轮不断旋转的时候，叶片就能带动介质，快速进行旋转将介质从叶轮位置飞出，在离心泵内的水被飞出之后，叶轮中心就形成了一片真空的区域，不断对液体进行吸入，并对吸入的液体进行赋予能量，将液体派出，不断循环这一过程。

2、离心泵振动常见原因分析

离心泵振动是指离心泵在运行时发生不正常的振动，在轴承、电机、叶轮等部位都有所呈现，虽然离心泵根据实际需求和功能有着不同的结构设计，但是整体上看，离心泵振动的常见原因有：

(1) 离心泵的设计不符合相关需要。在进行石油化工生产中，离心泵所要传输的液体多处在高温状态，而这样的高温状态会导致汽蚀，如果离心泵缺少自动排气阀门就会造成离心泵损坏，进而发生振动。

(2) 离心泵的工程结构不符合实际生产需要，和离心泵的材料质量有问题也会导致离心泵振动。离心泵作为提供负压以传输液体的装置，如果质量方面出现问题就会影响其正常的工作。

(3) 离心泵安装过程不规范。离心泵工作时会产生较强的压力，如果在泵体内部存在结构连接不合理的情况就会影响工作效率，进而发生振动。如离心泵的填料不紧会导致泵内无法处于真空状态，削弱离心泵的运行功能，平衡管安装不规范也会导致其发生堵塞，使得离心泵振动。

(4) 离心泵的日常维护工作需要进一步提升。离心泵在石油化工生产中会长期运行，如果日常的检查和维护工作没有及时发现隐患和故障，就会增加离心泵非健康运行时间，进而造成离心泵不正常振动。

(5) 日常监管工作难度大和制度不够完善同时存在，加之离心泵长期运行，需要一种更加现代化的监控手段完成离心泵的日常监管。

3、离心泵振动的预防措施

3.1 确保离心泵设计符合相关需要

离心泵的各种结构设计需要根据生产线的需求而设计，并且要根据实际的生产作业需要来不断完善。

(1) 离心泵低比转速设计。根据流量及扬程选取旋壳泵或高速离心泵，尤其需要注意在流量为40 到60m³/h 且扬程低于800m 时需要选用多级泵。通过速度系数法设计离心泵流程模型，以寻找泵体在流水线上的最优运行方案。在叶轮方面通过水力损失判断具体的容积效率，从而找到最合理的离心泵比转速。

(2) 液体通道结构。液体通道结构包括出口阀门、液体吸入端口和出口管道，在这三个方面的设计需要保证出口阀门的面积能够有效处理气体的理论数值，确保泵内压强符合生产需要。液体吸入端要配备滤网等结构，避免发生堵塞，保障端口畅通。由于离心泵内存在理论的气体残留量，所以在出口管道方面的设计要尽量减少压强波动，将排气部位设置在较为适合空气流通的位置。

(3) 轴承与联轴器需要保持相对的稳定，避免在运行时不同心的情况，应当注意到扭矩在电机与泵体之间的传递足够稳定。防止联轴器发生磨损的部件也要配备到位，确保及时更换，使得其结构设计能够发挥离心泵的功能。

3.2 保障离心泵的工程结构和材料质量

离心泵的材料质量尤为关键，离心泵轴的刚性如果不达标，就会发生传动轴与静止物件的碰撞，进而造成离心泵振动。同样的，如果离心泵轴的材料结构不合理，也会导致离心泵由于轴底结构承压不均匀而发生振动。在最基础的离心泵泵体架构方面，泵体高速运转中的驱动装置架需要保证其形态的稳定，从基础地脚螺栓到整体离心泵基础，都需要保证其刚性达到离心泵运行需要。在离心泵的基础以及泵支架方面考虑刚性，能够有效处理离心泵振动情况。联轴器的结构与材料质量同样影响这离心泵振动情况，为此要调增离心泵联轴器的周向间距，保持轴体的对称性，并且维持联轴器的平衡水平来解决离心泵振动。离心泵自身运行时如果产生不对称的压强环境也会导致离心泵震动，所以在工程结构上要维持液体流动条件的对称，叶轮结构需防止出口压力不均匀造成液体漩涡，降低液体回流，以一定的叶片倾斜度来处理脉冲压力。由于石油化工的生产特点，需要针对性地解决液体腐蚀情况，通过加厚离心泵体的密闭层厚度，可以根据相应材料技术的发展为离心泵内的各种隔离部件增添新材料。

3.3 日常维护工作

3.3.1 安装静试时泄漏

机械密封安装调试好后，一般要进行静试，试压查漏，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化，则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。

3.3.2 运转时泄漏

泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

(1) 操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离。

(2) 安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损，擦伤。

(3) 动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量。

(4) 静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座。

(5) 工作介质中有颗粒状物质，运转中进入摩擦副，擦伤动、静环密封端面。上述现象在运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。

结语

总之，离心泵作为这一工业领域内的重要设备，应该投入更多的关注来保障其传输各种介质的功能，理解离心泵运行原理和结构设计，完善并提高预防措施水平，保护该设备的工作效率。通过这些预防措施的施行，能够有效控制风险，尽早处理生产隐患以维护工厂效益。

参考文献

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[2]李健.离心泵振动常见原因分析及预防措施[J].化工设计通讯,2020,46(03):138-139.

[3]龚殿斌.离心泵振动故障分析及排查措施[J].中国金属通报,2020(03):259+261.