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离心泵的日常维护与保养

发布时间:2020-05-31 07:53

  离心泵的日常维护与保养_能源/化工_工程科技_专业资料。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

  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)管路特性曲线 外加压头计算式: ?P ?u 2 H e ? ?Z ? ? ??Hf ?g 2 g 2 8? ? l ? le ? 2 ? l ? le ? u H ? ? ? q ? ? ? f ? d ? 2g ? 2 g ? 5 ? ? d ? 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 忽略上下游管路的动压头差,则 ?P 8? ? l ? le ? 2 H e ? ?Z ? ? 2 ? 5 ?q ?g ? g ? d ? 当管路和流体一定时,λ是流量的函数。令 上式为He= A+?(q),称为管路特性方程。 ① A ? ?Z ? ?P ?g 当流动处于完全湍流区时,摩擦系数λ与流量无关, 是一个常数,令 8? ? l ? le ? B? 2 ? 5 ? ? g? d ? 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 ② ?p A ? ?Z ? ?g 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 ③ 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 b a为高阻管路特性曲线 A b为低阻管路特性曲线 管路特性曲线)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 ② 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 的压头既是泵提供的,也是管路需 要的 ③ 工作点对应的各性能参数(q, H,Η ,N)反应了泵的实际工作状态 ① H 0 离心泵的工作点 q (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: ⑴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。 ⑵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。 ⑶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 b H H a c c b a cb a 0 改变阀门开度 q 0 改变泵转速 q 0 切割叶轮 q 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 ⑴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。 ⑵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: 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。 ⑶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。 0 t 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,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70%~ 75%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:①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;②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/T113471998等。在实际应用中,采用ISO2373标 准。 3、润滑与盘车(备用泵) (1)润滑的目的 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 ⑵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、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 ⑴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 ⑵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。 6、常见故障判断与分析 ⑴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。 ⑵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降低循环水的温度; ? 加注润滑油或调整润滑油液位至1/2~2/3; ? 联系钳工维修; ? 停泵更换润滑油。 ⑶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; ⑷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; ⑸密封泄漏 ? 现象 : ? 密封处介质泄漏 ? 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 ⑹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。 ⑺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 ⑴检查 ⑵冷油泵灌泵 ⑶热油泵预热 ⑷盘车 ⑸试车 ⑹备用 ⑴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。 ? 联系检修单位人员现场保镖。 ? 轴承箱加相应标号的合格润滑油,至油标的 1/2~2/3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 ⑵冷油泵灌泵 ? 缓慢打开入口阀 ? 打开泵排凝阀3-5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 ⑶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3-5扣 ? 打开机泵排凝阀3-5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 ? 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 ⑷盘车 ? 机泵盘车两周,转动均匀灵活 ⑸试车 ? 联系电工送电。 ? 带变频器泵,变频器输出给定30-50%。 ? 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。 ⑹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。

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