王 寧

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江嘉興 314300）

0 引言

多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具有一定特殊性，在工作過(guò)程中稍有疏忽就容易產(chǎn)生故障。多級(jí)離心泵在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，一旦發(fā)生故障就會(huì)造成重大損失，甚至威脅整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的安全，需要尤為重視。多級(jí)離心泵的檢修對(duì)核電行業(yè)極為重要，具有很高研究?jī)r(jià)值。

1 多級(jí)離心泵的結(jié)構(gòu)與原理

多級(jí)離心泵大體由泵筒體、泵芯和泵蓋構(gòu)成。泵筒體的水平截面上接有泵腳，泵腳和泵筒體之間由焊接工藝連接，泵筒體內(nèi)部含有組裝好的泵芯。筒體的吐出端上泵蓋負(fù)責(zé)密封高壓液體，還需注意的是，泵芯的主要構(gòu)成部分是吸入函體、導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)子部件和中段，轉(zhuǎn)子部件由2 個(gè)推力軸承部件和徑向軸承部件支撐和固定。依次裝在軸上的是葉輪，全部葉輪都是通過(guò)卡環(huán)軸固定在軸上的，葉輪的吸入口和泵的吸入端方向一致。泵軸兩端保持密封，通過(guò)纏繞墊將泵蓋和末級(jí)導(dǎo)葉間隔開(kāi)來(lái)，使得泵芯能夠固定在泵筒中。

多級(jí)離心泵的工作原理是在一定壓力條件下，讓液體由泵的吸入口進(jìn)入離心泵，通過(guò)葉輪作用，增加液體的勢(shì)能和動(dòng)能。作用后的液體到達(dá)導(dǎo)葉后，部分動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，導(dǎo)葉的反葉片則會(huì)向下一級(jí)葉輪輸送液體，經(jīng)過(guò)多級(jí)導(dǎo)葉作用后的液體最終由泵筒體的環(huán)形室流入管道。

2 多級(jí)離心泵檢修要點(diǎn)分析

2.1 多級(jí)離心泵的拆卸檢修

尋找多級(jí)離心泵的故障原因，就需要對(duì)其進(jìn)行拆卸，逐個(gè)檢查各個(gè)部件，在找到損壞部分后及時(shí)進(jìn)行修理或更換，最終讓多級(jí)離心泵能夠正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)，拆卸多級(jí)離心泵既是檢修多級(jí)離心泵的首要步驟，也是最重要的步驟。需要特別注意的是，拆卸多級(jí)離心泵時(shí)，需要先關(guān)閉電源，以防發(fā)生觸電事故，保障檢修員的安全。拆卸多級(jí)離心泵需要遵循一定步驟：做好準(zhǔn)備工作；除去泵中液體；由外向內(nèi)進(jìn)行拆除，依次拆除聯(lián)軸器上罩、冷卻液管路、油路，檢查聯(lián)軸器端泵情況；完成對(duì)泵的全部拆除；拆除軸承；拆卸軸封；拆卸平衡裝置；拆卸泵芯。拆卸多級(jí)離心泵需要較強(qiáng)的耐心，還需要檢修員細(xì)致觀察，考驗(yàn)檢修員的細(xì)心，才能在眾多部件中找出故障原因。

2.2 多級(jí)離心泵零部件的檢修

在檢修多級(jí)離心泵時(shí)，主要涉及五大部分的檢修：①檢修軸；②檢修中段、吸入函體、導(dǎo)葉、葉輪和密封環(huán)；③檢修軸承；④檢修軸封；⑤檢修轉(zhuǎn)子間隙。其中，軸承是容易出現(xiàn)故障的部位，需要重點(diǎn)檢查。檢查軸承時(shí)，首先需要檢查軸承磨損程度，在磨損程度較低的情況下，使用刮刀將輕微痕跡刮去即可。如果磨損程度較高，則需要更換軸承。需要注意的是，軸承內(nèi)徑的4 個(gè)油槽一般不建議人工刮除劃痕，因?yàn)檫@4 個(gè)內(nèi)徑是機(jī)械加工，輕易刮除可能會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)作失常。另外，在檢查轉(zhuǎn)子間隙時(shí)，需要先進(jìn)行測(cè)量，才能更準(zhǔn)確地判斷泵的磨損情況，將測(cè)出的結(jié)果和最大允許間隙進(jìn)行對(duì)比，若小于標(biāo)準(zhǔn)則可以繼續(xù)使用，當(dāng)大于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)則需進(jìn)行更換。根據(jù)規(guī)定，推力盤和推力軸承的間隙為0.5 mm，推力軸承盤的端面跳動(dòng)為0.005 mm，平衡套與平衡盤之間的間隙為0.5 mm。

2.3 分段式多級(jí)離心泵的組裝

將多級(jí)離心泵組裝起來(lái)也是一項(xiàng)技術(shù)含量較高的工作，總的說(shuō)來(lái)，組裝步驟與拆卸步驟正好相反，此處只提一些注意事項(xiàng)。在組裝時(shí)，需要在螺栓和螺母的螺紋上涂抹鉛粉油，以減輕阻力，并減少對(duì)于部件的磨損。在組裝好最后一級(jí)葉輪時(shí)，還需要嚴(yán)格按照步驟，測(cè)量葉輪輪轂和平衡盤之間的距離。按照這個(gè)距離確定擋套軸向尺寸，按照規(guī)定，擋套和平衡盤輪轂、擋套和葉輪輪轂的軸向間距之和為0.3～0.5 mm。在組裝多級(jí)離心泵時(shí)，需要考慮到溫度對(duì)各部件的影響，部分零件由于受熱膨脹會(huì)出現(xiàn)一定時(shí)間差。設(shè)置上述的軸向間隙就是為避免平衡盤和葉輪在膨脹時(shí)出現(xiàn)頂死情況，這會(huì)對(duì)泵軸產(chǎn)生極強(qiáng)的拉伸應(yīng)力，不利于多級(jí)離心泵的正常運(yùn)行。

3 多級(jí)離心泵常見(jiàn)故障分析與檢修

3.1 葉輪與口環(huán)

由于在工作時(shí)多級(jí)離心泵并不是保持全密封狀態(tài)，仍有一定的雜質(zhì)和液體會(huì)滲入部件中。而多級(jí)離心泵部分葉輪的葉片在工作時(shí)可能會(huì)吸入一定的固體金屬雜質(zhì)，將對(duì)葉輪造成較大損害，有時(shí)甚至?xí)苯幼璧K葉輪的正常工作。由此可見(jiàn)，葉輪磨損不可避免，需要定期對(duì)葉輪進(jìn)行檢修和更換。口環(huán)的損害有以下兩個(gè)主要原因：①在安裝泵時(shí)，檢修員進(jìn)行安裝時(shí)難免存在誤差，對(duì)口環(huán)造成損害；②葉輪工作時(shí)背帽可能會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，從而對(duì)口環(huán)造成磨損。從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，對(duì)口環(huán)的檢修要視情況而定，如果磨損較為嚴(yán)重，需要更換葉輪；如果只是輕微磨損，只需對(duì)葉輪進(jìn)行修復(fù)即可，不必完全更換。

3.2 泵軸

泵軸是多級(jí)離心泵中極為重要的部分，也是檢修時(shí)需要重點(diǎn)注意的地方。檢修時(shí)要尤為注意，多級(jí)離心泵在工作時(shí)主要是通過(guò)泵軸和轉(zhuǎn)子的配合，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)，由轉(zhuǎn)子提供動(dòng)力，使得泵軸高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較強(qiáng)的離心力。使得安裝在軸承上的葉輪中的液體高速旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)液體進(jìn)行分離，不同質(zhì)量的液體會(huì)分層，最終提取出有效部分，分離出雜質(zhì)。由于處在這種高速旋轉(zhuǎn)的工作狀態(tài)，泵軸難免會(huì)有磨損，并且在離心力作用下，部件也會(huì)出現(xiàn)各種各樣故障。因此，為保障多級(jí)離心泵的正常工作，需要定期對(duì)其進(jìn)行檢修，重點(diǎn)檢查泵軸部分，及時(shí)更換已經(jīng)破損的部件，避免對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程造成影響，損害企業(yè)利益。

3.3 平衡裝置

多級(jí)離心泵最重要的就是離心，這表示了其主要的功能就是通過(guò)離心力將液體進(jìn)行分層，從而提煉出有用的部分，并將雜質(zhì)分離出來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料的高效利用。多級(jí)離心泵要想正常工作，單靠泵軸和葉輪是不夠的，平衡裝置也是重要的部分，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程有著至關(guān)重要的作用。如果平衡裝置出現(xiàn)故障，多級(jí)離心泵同樣也不能正常工作。在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，平衡裝置中最容易受損的部件就是平衡盤，在離心力作用下，平衡盤常常會(huì)受到磨損，如果磨損較為嚴(yán)重，就會(huì)影響整個(gè)裝置的平衡狀態(tài)。因此，需要及時(shí)檢修平衡裝置，定期更換平衡盤，要想進(jìn)一步減小對(duì)平衡盤的磨損，減少更換次數(shù)，降低檢修成本，還可以在平衡盤上增加一些墊片，延長(zhǎng)平衡盤使用壽命。

3.4 機(jī)械密封

在對(duì)裝置進(jìn)行密封時(shí)，通常采取的辦法是機(jī)械密封，這種密封方式采用鎖盒的構(gòu)造方式，這種構(gòu)造方式與火箭的幾級(jí)扣鎖方式相似，可以在保證內(nèi)部環(huán)境密封的情況下，給零部件留下伸縮空間。既可以減少雜質(zhì)的滲入，還能始終保持裝置內(nèi)的液體處于活躍狀態(tài)，有利于多級(jí)離心泵的高效工作。多級(jí)離心泵工作效率的高低與密封方式密切相關(guān)，既需要內(nèi)部環(huán)境處于密封狀態(tài)，又不能封裝過(guò)度，這樣不利于后期的拆卸和檢修。特別是在需要更換泵頭時(shí)，如果封裝過(guò)度，就會(huì)導(dǎo)致泵頭無(wú)法拆卸，因此要合理把握密封程度，避免封裝過(guò)度。除了整體密封，還需要注意局部密封，不能留下較大空隙，以免泵頭在工作時(shí)偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，容易損壞泵軸。

3.5 聯(lián)軸器間隙

多級(jí)離心泵在工作過(guò)程中，不僅容易造成平衡盤的損害，還會(huì)造成聯(lián)軸器間隙故障。這是由于在平衡盤遭受磨損的情況下，轉(zhuǎn)子會(huì)不斷向吸入口的方向移動(dòng)，并且泵軸會(huì)熱脹冷縮，使得聯(lián)軸器之間的間隙過(guò)大，超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，即使只超過(guò)2～3 mm，也會(huì)使多級(jí)離心泵不能正常運(yùn)作。在檢修時(shí)，需要先確定聯(lián)軸器之間間隙大小，然后和規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相比較，按照實(shí)際需要調(diào)節(jié)聯(lián)軸器間隙。由于泵軸在正常工作條件下也會(huì)受到熱脹冷縮的影響，因此在調(diào)節(jié)間隙時(shí)需要給裝置預(yù)留空間，按照規(guī)定，應(yīng)當(dāng)預(yù)留2～3 mm 的空間，才能保障多級(jí)離心泵的正常運(yùn)作。

4 結(jié)語(yǔ)

多級(jí)離心泵在整個(gè)核電行業(yè)中起著重要作用，它不僅被廣泛運(yùn)用到核電的各個(gè)方面，還拓展到其他領(lǐng)域，其正常運(yùn)作關(guān)系到行業(yè)整體利益。多級(jí)離心泵的廣泛應(yīng)用，不僅體現(xiàn)出我國(guó)科技化水平的提高，并且對(duì)工業(yè)生產(chǎn)一體化也起到了重要作用。但由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，在工作過(guò)程中容易出現(xiàn)故障，因此企業(yè)需要高度重視多級(jí)離心泵的檢修工作，定期安排人員進(jìn)行檢修，及時(shí)檢查出故障，避免造成較大經(jīng)濟(jì)損失。