多级离心泵的维修与安装技术分析

[摘 要]大型多级离心泵在广泛的应用在石油化工生产过程中，对其进行检维修以及安装等活动对于机组的正常生产和运行具有重要作用，并直接影响着企业正常安全生产运行和经济效益，应当多加重视多级离心泵的维修和安装技术。

[关键词]多级离心泵、安装、调试、维修

中图分类号：TN22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0211-01

前言

在石油化工行业生产中，对于大型多级离心泵的应用范围越来越大。多级离心泵结构复杂，其维修与安装的技术含量要求也更高。若维修技术不过关、安装不规范，其零部件易磨损，会降低泵的使用寿命，对正常生产产生不利影响。因此，提高大型多级离心泵的维修技术，并掌握其安装要领，才能保证多级离心泵的正常运作。

一、多级离心泵的工作原理和结构

工业生产中应用最广泛的就是离心泵，离心泵具有转速高、体积小、流量连续平稳以及操作方便的优点，应用约占所有泵的80%。许多往复泵的应用领域，现在也有被高速多级离心泵代替的趋势。

1.1 多级离心泵的工作原理

多级离心泵与地面离心泵具有相同的工作原理，都是靠电机带动叶轮高速旋转，以使叶轮内产生较强的离心力，叶轮内的液体在这股离心力的作用下，会沿着叶片间的流道甩向叶轮四周，液体在叶片作用下，其压力及速度均得以增加，并被引向次一级叶轮，使液体的压力不断增加。在这种原理作用下获得一定的扬程，使井底的液体得以举升到地面。

1.2 多级离心泵的结构

大型多级离心泵又分为双层壳体式和节段式两种。目前，使用较多的是双层壳体式。顾名思义，双层壳体式的泵体是双层结构，其内外壳体空间充满高压水，由于内壳体受到外压的作用，泵体在流体压力作用下，其结合面的密封性较好。而外壳体受内压作用，整个泵得以装入筒内，因此，检修较为方便。另外，外筒内装有内壳体（带流道），其筒盖则在一边。内壳体在压出压力的作用下附干外筒内体上，为保证与吸入室之间的密封性，在其相接触的部位放置垫片。另外，采取分段式内壳体，并使用导叶式压水室，将叶轮布置在同一方向。为平衡轴向力可采取三间隙平衡盘的方法，能有效减少磨损，使泄露的水能够通过平衡管进入泵吸入口。除此之外，多级离心泵的两端有支撑整个转子的滑动轴承，并固定在泵内的筒体上，使用压力油进行。

二、多级离心泵的维修技术

2.1 泵轴的维修

泵轴是传递功率和力矩的主要零件。泵轴运转一定时间后，轴颈由于与轴承相对运动或多次拆卸而被磨损，键槽因长期使用出现变宽、拉毛或歪斜现象，f轴与其他旋转零件配合处，因经常拆卸而磨损，泵轴内部产生裂纹等。更为严重的是由于是转子不平衡加剧振动、安装时没有对中，拆卸时强力扭转，开停车操作不当，冷热不均等原因使泵轴产生了弯曲。泵轴磨损或配合变松或内部产生裂纹对泵的正常运转产生影响，泵轴弯曲对正常运转影响更大。主要表现在泵振动严重，轴承密封等零部件很快磨损，甚至产生恶性循环。

泵轴损坏的原因多种多样，如泵轴在运转一段时间后，与轴承间相对运动产生摩擦，或经过多次拆卸，对轴颈产生不同程度的磨损现象。经过多次拆卸及磨损，致使泵轴内产生不同程度的裂纹现象。转子不平衡导致振动加剧，安装时没有对合好，在拆卸时强行扭转或操作不当、冷热不均等能使泵轴发生弯曲。这些均是导致泵轴损坏的原因，给泵的正常运行造成不利影响。对于泵轴磨损、内部裂纹、配合变松等情况，可采取适量使用油、尽量减少拆卸行为等得以减少和避免。尤其应重视泵轴弯曲现象，需对泵轴进行矫直，目前使用较多的矫直法有捻打法、机械加压法、局部加热加压法、局部加热法等 。

2.2 叶轮的维修

叶轮是多级离心泵中的液体获得能量的重要部件，一般分为开式、半开式、闭式三种。若检查发现叶轮有损坏，可采取以下处理办法。

（1）叶轮口环磨损处理：经过一段时间使用后。叶轮的口环处会出现一定的磨损现象。若磨损程度不高，可在车床上使用胎具将叶轮内孔胀住，然后对磨损部位进行车削加工。同时为保持原有间隙，可配制口环和导叶衬套。经过修整后，胎具发生位移，造成叶轮口环不同心。因此，需处理转子径向跳动和轴向跳动，并测量和调整泵轴组件轴向间距。保证相邻叶轮间距相同（等于相邻导轮间距）、首末级叶轮出口总间距与其中段间装有垫片且压紧时的总间距相同。当平衡盘座和平衡盘靠紧时，保持叶轮出口宽度处于导轮进口宽度范围之内。有助于泵的正常效率，并减少故障发生。

（2）叶轮汽蚀损坏处理：叶轮汽蚀现象也叫做叶轮的腐烂，是指液体在泵内流动，叶轮入口处压力比液体饱和压力低，从而造成一部分液体蒸发，当汽泡达到较高压力区域时，受压会突然凝结，周围液体便进行补充，从而引起水力冲击的现象。叶轮表面在连续局部冲击负荷作用下引起金属表面剥削，从而逐渐形成大小不一的蜂窝状凹洞，并呈不规则分布。离心泵的叶轮对汽蚀十分敏感，发生汽蚀时常会引起较大的振动和噪音。此时，水泵扬程降低，流量也相应减少，严重的还会使水泵出现断流现象。因此，应尽量避免汽蚀现象。

对于叶轮汽蚀的处理：泵的安装高度应不超过水泵的实际吸水高度，尽可能缩短水泵进水口吸水管长度，并减少阀门和弯头。严格按照水泵铭牌上的额定参数设置，保证进水管路胶垫、接头的可靠性，注意检查接头法兰螺栓坚固情况。禁止抽水过程中出现停泵情况，选择适宜的吸水管深度，避免过深。

2.3 轴承的维修

（1）径向轴承：先对颈内轴承的磨损痕迹进行检查，必要时可用刮刀将轻微的痕迹刮去。若有较大的磨损或较深的痕迹，则应换上新的轴瓦。

（2）推力轴承：先认真查看两个扇形块支座上扇形块的摩擦痕迹，对于较为轻微的痕迹了使用刮刀将其刮除。若检查推力轴承发现有磨损现象，则可使用机床加工将其去除。若换用新的扇形块，或修整任何一个摩擦面，应对推力轴承进行相关的着色检查。若安装有新的推力轴承盘，则需要检查其两面跳动，并注意在转子转动时应避免碰到泵体。

三、多级离心泵的安装技术

3.1 组装前的准备工作

首先检查每个中段的两个密封面长度与轴向两个卡环间的距离是否一致，若存在长度误差，则应对叶轮的卡环槽进行修整后再进行组装，组装前清洗所有零部件。

3.2 泵芯组装

按拆卸步骤顺序反序组装，测量叶轮安装位置，按照厂家资料技术进行安装。对中检查时，应首先检查转子和蜗壳的对中情况，可将轴往右推，并在轴上做记号。然后再将轴往左推，同样做记号，再划出两个记号的中心线，调整转子到此中心线位置，使用塞尺可检查出叶轮是否都在蜗壳导槽中间位置。最后，回装上下蜗壳，打表检查确认叶轮是否都在蜗壳导槽中间。

3.3 泵芯装入泵筒体

完成泵芯组装后，可转动泵转子，检查其转动灵活度。若能正常转动则可安装泵芯，在泵芯上安装缠绕垫。采用专用泵芯工装，使泵芯进入泵简体，均匀拧紧泵端盖、泵简体的垫、主螺柱、螺母等。

结束语

通过多级离心泵的多次检维修使我们看到了设备的结构，同时也看到了有些多级离心泵设备损坏的程度，我们应该积极分析其损坏原因，找到解决的办法，为装置的平稳运行提供保障。

参考文献

[1] 薛教松等，石油化工厂设备检修手册第五分册（泵）[M]，北京：中国石化出版社，1998.

[2] 张虎林等，大型泵机组检修安装技术[J].中国科技纵横，2013（02）.

[3] 濮良贵，机械设计[M]，北京：高等教育出版社，1991.