卧式多级锅炉给水泵故障分析与处理措施

【摘要】卧式多级锅炉给水泵的正常工作对提高锅炉运行稳定具有重要作用。做好给水泵日常维护和排查故障工作十分重要，详细分析故障出现的原因，并及时采取针对性措施解决，有效保障锅炉运行的安全性。对实际生产当中出现的电机过热或是流量不达标等问题，需要及时展开排查工作，避免系统的进一步恶化，导致其他系统出现问题。鉴于此，本文主要分析卧式多级锅炉给水泵故障分析与处理措施。

【关键词】卧式多级锅炉；给水泵；故障

【中图分类号】TU712 　　 文献标识码：A

1、概述

在冶金工业行业，由于冶金生产工况非常恶劣，冶金机械设备很容易出现各类故障和问题，需要经常维修和保养。设备维修的目标是以最经济合理的费用（包括修理费，运行费和停产损失费等）使设备经常维持良好的性能，从而实现生产经营目标。一个企业所选择的设备维修方式是否科学、合理，对企业的经济效益具有直接影响。本文对这些故障和问题进行分析，并且提出维修的建议。

2、卧式多级锅炉给水泵故障分析

2.1、水泵振动

在锅炉给水泵运行的过程中机泵各个部位的振动值其实都处于超标状态，与此同时也存在着由4°轴承到1°轴承依次增加的这样一个问题。

（1）给水泵和电机对中不是十分妥善。在对双表复查联轴器加以应用的基础上对对中值进行检验，得到的检验结果是轴向和径向的最大偏差在0.06mm 左右，且都是在误差允许范围之内的，因此，可以将引发锅炉水泵振动的这个原因排除掉了；转子和定子有碰撞摩擦现象也是能够引发机泵振动问题。

（2）半速涡动和油膜振荡。涡动其实就是转子轴在轴承做高速旋转的同时，也是环绕着某一个平衡中心做公转运动的。半速涡动就是在轴径公转涡动频率的转速频率的一半。依据相关的文献记载现实，半速涡动实际上涡动频率是在0.45 ～ 0.48 倍转速频率表之间。

2.2、机械密封泄漏失效

泄漏主要发生的部位：①轴与轴套之间的密封装配结合面。②轴套与动环之间的密封装配结合面。③静环与动环之间密封装配结合面。④静环座与对静环之间的密封装配结合面。⑤泵体与密封端盖之间的密封装配结合面。

原因：（1）端面润滑膜破坏失效，①端面密封载荷过大从而使密封腔室缺少润滑介质，此时启动泵密封端面产生干摩擦。②介质温度偏高，其压力变化过程中的突低于其对应饱和蒸汽压力，从而使端面的液膜发生闪蒸现象，导致缺失润滑，产生干摩擦。③冷却水突然中断，使端面液膜破坏，产生干摩擦。（2）设备腐蚀或选型不符造成的失效，①密封面点蚀、蚀透等。②不锈钢部套件的晶间腐蚀。③金属波纹管、弹簧等的破裂。④摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、弹簧比压过大等。（3）部套件超温运行造成的失效，①石墨炭化：在使用过程中，如果石墨环一旦超过许用温度（一般在-105 ～ 250℃）时，其表面会析出树脂，摩擦面附近树脂会发生炭化，当有粘结剂时，会发泡软化，使密封面泄漏增加，密封失效。②辅助密封件（如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶）在超过许用温度后，将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。

2.3、电机过热

在以电能作为动力的给水泵系统工作时，电机过热常常引发多种问题，而之所以导致电机出现过热现象，还是因为电压过高或者过低，或是通风散热系统、机组等出现问题。而当电机过热十分严重时将导致绝缘被烧坏，或是零部件过热损坏，同时连带着其他问题的发生。

3、处理措施

3.1、水泵振动的处理措施

将10 个弹性柱销外径车削1mm，在安装之后展开试运行工作，发现振动数值是有所下降的，起到了一定的效果，那么说明分析问题的过程中使用到的思路是正确的；在逐步使10 个弹性柱销的螺栓紧力减小之后，机泵振动值也随之减小；以此为基础将原本给水泵运行的过程中，使用到的弹性柱销都替换为轴向、径向层面上补偿性更为瓯绣的金属膜片联轴器；因此，锅炉运行的过程中长期存在着的机泵振动问题，而这就需要得到妥善解决。

发多级锅炉给水泵发生振动的原因数量比较多，但是在上文中找寻到的联轴器弹性柱销过紧却并不是其中的一个较为常见的原因，如果是上文中提及到的这个原因所引发的问题，要想很快的联想到是由这个原因引起的是一件非常困难的事情，这就需要从事维修工作人员加以重视，特别是在将其他能够引发振动的因素排除之后；当多级泵振动问题出现之后，并且伴随有电机轴承温度过高、平衡盘磨损速度极快以及电流过大等相关问题时，如果在检修工作进行的过程中已经确认平衡系统没有任何的问题，那么应当考虑到的一个问题就是联轴器具体构成结构和安装是不是合理。

计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）是当代迅速发展的一门学科，是利用高速计算机求解流体流动的偏微分方程组，目的是为了更好的从定性上和定量上了解流体流动的物理现象，改进设计的一门学科。

（1）由于具有柯朗数等于1 的特性，它的数值误差比简单同阶差分格式小得多，从而在相同网格分析度的情况下，它能捕获更微小的涡流行为。这给计算高雷诺（Reynolds）数流动问题提供了优越性。

根据量纲估算，直接解流体问题对空间各维需要的分析度是其雷诺数值的量级，而对湍流模式或大涡模拟的计算，空间分析度的要求也至少在雷诺数平方根的量级. 通常实际的工程问题的雷诺数往往是百万量级，它意味着无法对三维流体问题实行直接模拟，即使是用大涡模拟，这个数字对现今的计算机也是不切实际的。因此如果某种计算方法能够容纳较高的分辨度，那它即成为较好的选择。

（ⅱ）格子玻尔兹曼对于复杂几何形状的边界条件处理有许多优点。首先，它的常速对流特性使近壁过程用常数几何权重来达到。这些信息可以在模拟计算之前的前处理阶段完成，从而使其对极端复杂几何形状的计算更加简洁有效。相比之下，复杂几何形状的网格生成是以纳维- 斯托克思为基础的传统计算流体力学中一项繁琐的工作。

其次，更重要的是它能处理更广泛的物理边界条件。

3.2、机械密封防泄漏的处理措施

①压盖端面间隙均匀，一般不大于0.05 毫米。②压盖与轴（轴套）配合间隙（同心度），偏差一般不大于0.02 毫米。③弹簧压缩量根据规定要求，一般要求误差小于2.00 毫米。④动环安装后进行活动检查：确保其移动灵活，动环回弹灵活。

因此在安装密封之前，需要全面了解安装图和安装技术，并将密封零件上的毛刺、油污和镑垢清理干净。在安装过程中，需要进行润滑油的涂抹，并且使用卡尺法对密封环的平面度进行检验。具体来讲，就是将卡尺放在工件表面，然后以手电光照射卡尺与工件的间隙，观察透光的均匀性，从而对工件的平面度进行判断。在安装辅助密封圈时，需要确保各个圈之间保持一定的间隙，从而确保密封性能。对动静环的安装，还需要注意方向。完成所有部件的安装后，需要进行辅助系统的安装。常用的方法主要有2 种，即冲洗和冷却。使用冲洗的方法可以降低轴封箱的温度，并且防止杂质聚集和液膜汽化，能够使装置的润滑条件得到改善。在冲洗的过程中，可以从泵的髙压侧进行密封介质的引入，然后使介质通过密封室返回泵的低压侧，从而实现对装置的循环冲洗。

3.3、电机过热的处理措施

电机过热时可以考虑启动备用给水泵，并预先做好排查故障工作。若是因为电压过高或过低致使电机故障，则需要对整个供电装置进行检查维修，利用稳定电压变化的办法解决电机过热故障；若是因为不通畅的传动导致电机负荷超出承载范围，从而进一步造成电机过热，那么这时的过热通常比较严重，需要予以重视，对其他机组进行故障排查，然后全面彻查传动系统，一般原因在于轴承缺油或是损坏，只有准确找出原因所在，并及时制定具有针对性的解决方案，定期更换轴承或是加润滑油，才能提高解决问题的效率；另外，若是因为部分系统出现问题从而致使电机出现过热现象，原因一般是通风处不畅通或是风扇出现故障造成的，这时可以对通风孔道进行及时疏通并修理故障风扇。

总之，锅炉给水泵的安全性、可靠性对锅炉的安全影响很大。我们的这项研究成果，如果得到推广，必将对全国锅炉的安全起到很重要的作用，也将使锅炉给水泵及其它多级泵制造及维修企业进一步增强核心竞争力。

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