循环泵故障解决案例

案例I：循环泵汽蚀破坏

某电厂3#机组（25MW）配用二台双吸中开泵作循环冷却泵，泵的铭牌参数为：

Q=3240m3/h，H=32m，n=960r/m，Pa=317.5kW，Hs=2.9m（即NPSHr=7.4m）泵装置为一次循环供水，取水口和排出口均在同一水面上。

开车运行不到两个月，泵叶轮被汽蚀破坏穿孔。

处理过程：

首先作现场调查，发现泵的出口压力仅0.1MPa,而且指针剧烈摆动，并伴有爆破汽蚀响声。作为水泵专业人员，第一印象就知道这是由于偏工况运行而造成汽蚀发生。因为泵的设计扬程为32m，反映在吐出压力表上，读数应字0.3MPa左右。而现场压力表读数只有0.1MPa，显然泵的运行扬程只有10m左右，即泵的运行工况远离Q=3240m3/h，H=32m的规定工况点，此点的泵必需汽蚀余量已无法预料的增大。必然发生汽蚀。

其次作现场调试，让用户直觉认知是泵选型扬程过失，为了使泵消除汽蚀，必须使泵的运行工况回到Q=3240m3/h，H=32m的规定工况附近。方法就是关校出口阀门。用户对关小阀门非常担心，他们认为现在全开阀门运行，流量尚不充分，致使冷凝器进出温差达33℃（若流量充足，正常进出温差应在11℃以下），若再关小出口阀，泵的流量岂不更小。为了使电厂操作人员放心，要他们布置有关人员分头观察冷凝器的真空度、发电出力数、凝器出水温度等对流量变化反映敏感的数据，泵厂人员则在泵房逐步关小泵出口阀。出口压力随着阀门开度的减小而逐步上升，当上升至0.28MPa时，泵的汽蚀响声完全消除，凝器真空度也从650汞柱上升到700汞柱，凝器的进出温差下降到11℃以下。这些都说明，运行工况回到规定点之后，泵汽蚀现象即可消除，泵的流量恢复正常（泵偏工况发生汽蚀后，流量、扬程都要下降）。但此时阀门开度只有10%左右，若长此运行，阀门也容易损坏，同时耗能不经济。

解决办法：

由于原泵扬程有32m，而新需扬程仅12m，因为扬程相差太远，切割叶轮降低扬程的简单办法已不可行。于是提出电机降速（960r/m降至740r/m）改造，泵叶轮重新设计的方案。此方案后来实践表明，彻底解决了问题，不仅解决了汽蚀问题，还大大地降低了能耗。

本案问题的关键是泵选型扬程过高造成的。

一、案例Ⅱ：循环水泵位移和断轴事故分析

该工程共有6台24寸型循环水泵，露天安装，泵的铭牌参数为：

Q=3000m3/h，H=70m, N=960r/m（实际转速达990r/m）配套电机功率800kW

泵轴承为SKF球轴承。脂润滑。从动端轴承向固定，承受残余轴向推力；主动端轴承外圈轴向留有游动间隙。

泵装置如下图所示:

橡胶伸缩节两端法兰分别与管道连接，两端法兰本身未用长螺栓刚性连接。

泵安装好之后，开始逐台调试，调试中出现下列情况：

1)泵座和吐出管道水泥固定支墩均发生位移，位移方向如装置示意图所示：泵向右移，固定支墩向左移，有几台泵支墩水泥座因位移出现崩裂

2)压力表读数在开阀之前达0.8MPa，部分开阀之后为0.65MPa左右，电动蝶阀开度约15%。轴承部位温升、振动幅度都正常 。

3)停泵之后检查联轴器的对中情况，发现机泵两联轴器左右错位较大，据安装人员检查，错位最严重的为1#泵（错位1.6mm），5#泵（错开3mm）、6#泵（错开2mm），其他泵也有数十丝的错位。

4)调整对中后，重新开车时，用户和安装公司用百分表测量泵脚的位移量，最大的达0.37mm，停泵后有回弹，但泵脚部位不能复原断轴事故发生在5#泵上。5#泵断轴之前，断续运行3-4次，累计运行约60小时左右。最后一次开车后，运行至次日晚上发生断轴。断轴部位在主动端轴承定位轴肩退刀槽处，断面与轴中心略为倾斜 。

对事故原因的分析意见：断轴事故发生在5#泵上，可能有轴本身质量问题，也有外部因素的问题。

1)5#泵发生断轴，不排除5#泵轴存在质量问题，这些问题可能轴料本身有缺陷，也可能与5#泵轴退刀槽加工圆弧不规范导致应力集中，这是断轴原因的个性问题。

2)5#泵断轴与外力作用使泵产生位移有关。在外力作用下 5#泵联轴器左右错位最大。这个外力的产生是由于吐出管上的水压力作用下产生的张力（这个张力F当P2=0.7MPa时：

F=0.7×10.2×（πd2）÷4=0.7×10.2×(π×802)÷4=35.9T,当闭阀运行时，P2=0.8MPa，此时F=0.8×10.2×(π×802)÷4=41T），这么大的拉力靠橡胶管壁刚度根本承受不住，必然向左右延伸，这样力向右传递到泵上,使其产生位移，向左传递到水泥支墩,使其推裂，如果支墩较坚固、不垮，则泵向右的位移就更大。事实表明，5#泵的水泥支墩未推裂，则5#泵的位移就更大，所以停后,5#泵的联轴器左右错位就最大。

3)因橡胶管壁的刚度不能承受巨大水推力而轴向拉长，使泵吐出口承受巨大外推力（泵的进出法兰不能承受管道外力作用），致使泵体位移，导致联轴器错位、机泵两轴不同心运行，这是导致5#泵断轴的外部因素。

解决方法：将轮胎节用长螺杆刚性联接，并让吐出管路能自由伸展，位移和断轴问题而不再发生。

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