中國(guó)泵業(yè)網(wǎng)對(duì)大型排污泵站故障原因分析，指出由于輸送介質(zhì)中含有大量泥沙和各種纖維物體，使水泵磨損嚴(yán)重、堵塞嚴(yán)重、甚至燒毀電機(jī);指出由于水泵長(zhǎng)時(shí)間在低揚(yáng)程、大流量工況下運(yùn)行，產(chǎn)生汽蝕、振動(dòng)、噪音、附加徑向力、水泵超功率等破壞。針對(duì)使用工況和運(yùn)行工況，提出了改善解決措施確保泵站正常使用。 　　關(guān)鍵詞 　　潛污泵站汽蝕疲勞破壞氣隙掃膛措施 　　引言 　　某污水提升泵站設(shè)計(jì)日排污水量19萬噸，提升泵型式為潛水排污泵，5用1備，共6臺(tái)套水泵并聯(lián)運(yùn)行。其單臺(tái)排污泵流量Q=1620m3/h，揚(yáng)程H=47.5m，轉(zhuǎn)速n=1450r/min，配套功率P=315kW，通過固體顆粒為125×110mm。水泵無故障連續(xù)運(yùn)行1年后，陸續(xù)出現(xiàn)各種故障，每次維修后正常運(yùn)行沒多久，又會(huì)出現(xiàn)新的故障，如此反反復(fù)復(fù)1年多，也沒有徹底解決問題，已經(jīng)嚴(yán)重影響到泵站的正常排污，需要全面分析故障原因并徹底解決。 　　1、故障描述 　　經(jīng)拆解水泵、查看運(yùn)行記錄、維修記錄及泵站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，主要表現(xiàn)為： 　　(1)耦合接口與泵體的聯(lián)接螺栓斷裂3根，耦合接口斷裂(見圖1)。 　　(2)葉輪磨損嚴(yán)重，出現(xiàn)蜂巢狀坑點(diǎn)，甚至有的葉片已經(jīng)穿孔，葉片缺失、失重非常嚴(yán)重(見圖2)。 　　(3)葉輪輪轂有斷裂的情況，葉輪鎖緊螺母和葉輪有脫落的情況，與葉輪輪轂端面配合的主軸軸肩退刀槽處有斷裂的情況。 　　(4)水泵上軸承損壞、更換多次。 　　(5)電機(jī)多次燒毀，有掃膛痕跡和硬物劃傷痕跡。 　　(6)多數(shù)情況下只有2臺(tái)水泵在并聯(lián)運(yùn)行，偶爾運(yùn)行3臺(tái)水泵，水泵運(yùn)行時(shí)管路系統(tǒng)和水泵有振動(dòng)的現(xiàn)象。 　　(7)進(jìn)水池泥沙含量很大，有時(shí)已經(jīng)淹沒到水泵的泵體上邊緣，在拆解水泵時(shí)，發(fā)現(xiàn)葉輪內(nèi)部已經(jīng)纏繞很多塑料袋、廢紙等纖維狀物體，造成葉輪嚴(yán)重堵塞。 　　2、故障原因分析 　　(1)耦合接口聯(lián)接螺栓斷及耦合接口斷裂，主要原因有：①聯(lián)接螺栓強(qiáng)度不符合要求;②耦合接口材料及機(jī)械性能不符合設(shè)計(jì)要求;③產(chǎn)生很大的徑向力或者振動(dòng)，使聯(lián)接螺栓和耦合接口疲勞破壞而產(chǎn)生斷裂。 　　(2)葉輪磨損及出現(xiàn)蜂巢狀坑點(diǎn)的主要原因有：①輸送介質(zhì)中含有大量的泥沙，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)下產(chǎn)生機(jī)械磨損;②水泵產(chǎn)生汽蝕破壞，致使葉輪在抽送液體的化學(xué)和電解作用下而產(chǎn)生磨蝕破壞。 　　(3)葉輪脫落、主軸軸肩退刀槽處斷裂，主要原因有：①葉輪鎖緊螺母松動(dòng)，葉輪與主軸配合間隙過大，在運(yùn)行過程中，特別是開停機(jī)過程中會(huì)造成機(jī)械破壞;②主軸機(jī)械強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，造成疲勞損壞;③該處的退刀槽應(yīng)力集中，從而造成疲勞損壞;④水泵產(chǎn)生過大的附加徑向力，致使主軸疲勞損傷。 　　(4)上軸承多次損壞，主要原因有：①軸承選擇偏小，不能滿足長(zhǎng)期運(yùn)行要求;②產(chǎn)生過大的附加徑向力，致使軸承疲勞損壞，提前達(dá)到額定壽命期限。 　　(5)電機(jī)燒毀，有掃膛和劃傷現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因有：①電機(jī)過載發(fā)熱;②通風(fēng)、散熱、冷卻效果差使電機(jī)發(fā)熱;③電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的強(qiáng)度、剛度差，產(chǎn)生過大擾度變形，從而出現(xiàn)掃膛等燒毀電機(jī)的現(xiàn)象;④上軸承損壞后的軸承保持架等破損物落入電機(jī)腔內(nèi)，致使電機(jī)出現(xiàn)劃傷等現(xiàn)象。 　　(6)水泵及管路系統(tǒng)振動(dòng)的主要原因有：①管路系統(tǒng)固定不牢;②水泵耦合系統(tǒng)耦合不好，有漏水現(xiàn)象，引起機(jī)組振動(dòng);③水泵偏大流量運(yùn)行，產(chǎn)生汽蝕破壞，同時(shí)伴隨很大的附加徑向力，使機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。 　　(7)抽送的液體泥沙含量大和葉輪堵塞嚴(yán)重，直接后果是造成葉輪等過流部件磨損嚴(yán)重;比重過大，電機(jī)易超功率，提前進(jìn)入疲勞期，使用壽命明顯降低。 　　綜上所述，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和各種理論計(jì)算分析，總結(jié)故障產(chǎn)生的原因主要有： 　　(1)由于特殊情況致使泵站淤泥淤塞嚴(yán)重，導(dǎo)致機(jī)組設(shè)備不能正?？煽窟\(yùn)行。 　　(2)水泵按照5用1備進(jìn)行設(shè)計(jì)，而實(shí)際只運(yùn)行2～3臺(tái)水泵，系統(tǒng)裝置揚(yáng)程損失小，水泵在低揚(yáng)程、大流量下運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生汽蝕、振動(dòng)、噪音、附加徑向力、水泵超功率、電機(jī)發(fā)熱等破壞現(xiàn)象。 　　(3)水泵轉(zhuǎn)速過高，一旦偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行，容易引起汽蝕，從而產(chǎn)生一系列汽蝕破壞。 　　(4)水泵主軸在附加徑向力和應(yīng)力集中的聯(lián)合作用下斷裂。 　　(5)產(chǎn)生的附加徑向力，使上軸承提前達(dá)到壽命周期而損壞，在拆卸軸承的過程中，已經(jīng)使主軸的形位公差超差，特別是擾度增大，使電機(jī)運(yùn)行氣隙不均，進(jìn)而破壞電機(jī)運(yùn)行電磁場(chǎng)，影響電機(jī)各項(xiàng)性能，使之提前損壞。 　　(6)上軸承座在電機(jī)腔側(cè)沒有設(shè)計(jì)軸承端蓋，使損壞的軸承保持架掉落入電機(jī)內(nèi)腔，引起劃傷，甚至燒毀電機(jī)。 　　3、解決措施 　　(1)改善水泵的運(yùn)行條件。對(duì)進(jìn)水池、集水池、格柵井、沉沙井的淤泥進(jìn)行清除，并且根據(jù)泥沙的含量情況進(jìn)行定期或不定期清除。 　　(2)增加一道格柵攔污裝置，盡可能攔截如廢紙、塑料袋、易拉罐等中小型垃圾，甚至清理如預(yù)制板、鋼筋、紅磚等建筑垃圾，為水泵的正常穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的條件。 　　(3)對(duì)水泵進(jìn)行大修，注意校核、修正各尺寸，特別是形位尺寸，使之在設(shè)計(jì)的精度范圍內(nèi);對(duì)燒毀的電機(jī)重新嵌線、浸漆處理，保證絕緣性能等質(zhì)量要求。 　　(4)針對(duì)實(shí)際只有2～3臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行的情況，如果近期排污量達(dá)不到19萬噸/天，建議選擇3臺(tái)流量、揚(yáng)程合適該工況的潛水排污泵進(jìn)行替換運(yùn)行，以達(dá)到滿足使用要求、提高效率、節(jié)能的目的。如圖3所示，單臺(tái)水泵流量Q=2000m3/h，揚(yáng)程H=39m，轉(zhuǎn)速n=980r/min，配套功率P=315kW。 　　(5)如果依舊使用原水泵進(jìn)行運(yùn)行，如圖3所示，水泵會(huì)偏向大流量運(yùn)行，極易發(fā)生汽蝕，可采用如下方法處理：①通過水泵出口調(diào)節(jié)閥門把流量調(diào)小; 　?、谑褂米冾l調(diào)速裝置降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行;③可適當(dāng)車大葉輪進(jìn)口，或把葉片進(jìn)口去掉一部分;④減薄葉片的進(jìn)口邊(或打磨修尖葉片的進(jìn)口邊);⑤根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的流量、揚(yáng)程參數(shù)，重新設(shè)計(jì)葉輪替換原葉輪，同時(shí)使用耐汽蝕的材料，如選用硬質(zhì)合金系列(13Cr鋼)。 　　4、結(jié)束語 　　本文列舉了故障產(chǎn)生的可能因素，根據(jù)實(shí)際情況找到了產(chǎn)生故障的原因，確定了解決辦法，可為解決類似問題提供經(jīng)驗(yàn)。