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小议屏蔽泵的维修
小议屏蔽泵的维修
前言：
屏蔽泵因其结构简单、紧凑，维修方便。而且在绝大多数情况下屏蔽泵故障现象表现为轴承内圈径向磨损，轴套、推力盘腐蚀、磨损、烧结，这时只需根据磨损情况更换轴承、轴套、推力盘即可，操作简单，方便。时间一长使得我们对其轻视之心渐起，认为屏蔽泵的维修毫无技术含量。但事实情况并非如此，屏蔽泵的运转状况分析、故障原因分析及排除方法的内容是非常丰富的，是需要花费很多时间学习的。下面以解决P31371泵（立式屏蔽泵）轴承端面轴向磨损故障为例，简述屏蔽泵运转状况的判断方法、故障原因分析、检修要点和检查项目。 关键词：屏蔽泵、前轴承端面轴向磨损、轴向窜量、轴向间隙。
正文：
在化工生产过程中，泵担负着将液体物料在管道内从一个生产岗位输送到另一个生产岗位，从一台设备输送到另一台设备，以保证化工生产连续进行的重要作用。他的正常运转是保障化工生产连续、稳定进行的关键。泵的类型按其工作原理可分为叶片泵、容积泵、流体动力作用泵、电磁泵等。
屏蔽泵出现于二十世纪三十年代，属于叶片泵的一种。其优点主要表现为以下三点：①叶轮与电动机的转子联成一体装在同一个密封壳内，不需要轴封装置，从根本上解决了被输送液体外漏的问题。故此屏蔽泵又被称为无泄漏泵。这种优点对于输送易燃易爆、有毒有害液体物料的场所具有重要的意义。北京东方化工厂丙烯酸装置中所输送的物料绝大部分属于此类。②结构简单、紧凑，操作维修方便，且没有联轴器，安装时不需要正。③轴承不需要另外的润滑油和润滑脂④运转可靠，具有很高的平均无故障运转时间。随着时间的推移，屏蔽泵制造成本高，屏蔽套加工困难的缺点因产业的规模化和制造加工技术的提高得到了解决。纵观丙烯酸分厂1AA装置和3AA装置中屏蔽泵所占比例，从一个侧面反映出屏蔽泵由于其本身所具备的突出优点，在化工生产中得到了越来越广泛的应用。（1AA装置1982年建设完成，有各种类型的泵88台，其中屏蔽泵仅有6台占6.8%。3AA装置建成于1998年，有各种类型的泵103台，其中屏蔽泵达到了49台占47.5%。）
由于屏蔽泵数量上的增加，针对这种泵的维修及日常维护保养工
作愈发显得重要。下面的文字对屏蔽泵的一些故障现象、原因分析、排除方法进行了一些浅显的叙述，以期达到抛砖引玉之功效。
屏蔽泵运转状态的判断
在没有专业仪器的情况下，我们可以通过听（声音）摸（振动、温度）嗅（气味）看（电流、压力、流量、有无泄漏、轴承监测器指示等）这些传统的手段来判断屏蔽泵的运转状况。其中轴承监测器比较直观的表达了屏蔽泵的一部分运转状况，对我们判断屏蔽泵的运转状况具有重要的指导作用。下表罗列了TRG轴承监测器常见的指示说明。
TRG指示及电泵状态可能发生故障的位置检查及处理方法
表针逐渐增大、表针不摆动轴承磨损增大或（电源电压升高） 进入黄区后应及时拆检，更换超过要求的零部件（检查电压）
表针摆动无规则，电泵电量、压力不稳，内部声音不正常或电机局部发热系统循环不正常，流量不足或有气泡检查循环液管路，检查电泵类型是否符合工艺要求
表针突然上升至红区，表针规则性摆动幅度增大，又是停机后再启动故障消失转子笼条涨开造成局部断条更换同型号转子
公交门
表针突然上升至红区，表针规则性摆动幅度增大，伴随泵内声音不正常叶轮晃动、转子轴弯曲、口环磨损拆机检修
表针指示大于0.75，流量、压力不足反相重新接线
运转正常，表针指示大于0.75或表针指示正常，流量、压力不足模块三相电源与电动机端子的相序不一致。TRG与热元件线路接错按正确相序接好
表针指示0.5，一相电流为零缺相重新接线后藤美帆
表针指示忽大忽小或摆动，且这种现象是短暂的管路混入异物或所输送液体物料聚合或沉淀清洗泵及管路
泵运转正常，电源线正接反接表针指示始终大于0.75，有时停转一段时间再启动表针正常模块或TRG表损坏，TRG回路系统接地检查模块输入、输出参数，检查电表参数，检查模块、TRG表是否接地
表针无指示或只是反向模块极性装反。模块选用错误。仪表损坏。检查仪表及模块选用类型。模块安装孔及仪表的极性是否对应
表针在某位置不动卡针检查或更换仪表
主电路端子对地绝缘为零，或者启动时跳闸接线端子损坏，模块损坏，主绕组损坏，TRG表与热元件接线错误将模块及主绕组拆下检查
需要说明的是，在判断的过程中要综合考虑泵的声音、振动、温度、电流、泵出口压力、流量、TRG指示等各种运转状态，不能只对泵的某一类运转现象进行片面的分析，更不能唯监测器论，只有这样才能对泵的运转状况作出快速准确的判断。
屏蔽泵故障原因分析及排除方法
前文介绍的屏蔽泵的
第二个主要优点是结构简单、紧凑，维修方便。典型的屏蔽泵结构如附图一所示。其中轴承、轴套、推力盘为易损件，绝大多数情况下屏蔽泵故障现象表现为轴承内圈径向磨损，轴套、推力盘腐蚀、磨损、烧结，这时只需根据磨损情况更换轴承、轴套、推力盘即可，操作简单，方便。时间一长使得我们对其轻视之心渐起，认为屏蔽泵的维修毫无技术含量。但事实情况并非如此，屏蔽泵的运转状况分析、故障原因分析及排除方法的内容是非常丰富的，是需要花费很多时间学习的。下面以解决P31371泵（立式屏蔽泵）轴承端面轴向磨损故障为例，重点叙述一下屏蔽泵在拆机检修过程中的检修要点及注意事项。HISEQ2000
丙烯酸分厂3AA装置P31371泵是T31071塔釜输送泵。日本帝国株式会社生产。型号为FW91-216J4DM-0204SL1-BJ，扬程35m、流量2m3/h、功率2.2kW，安装方式为立式，循环方式为外循环。2003年6月该泵因转子套磨损，厂内无维修手段，送出外修。检修回来复位运转30分钟后泵自停，拆检发现泵前轴承端面与推力盘接触部位磨损严重（轴承端面与轴承函端面平齐）、前推力盘端面磨损、叶轮前端面磨损严重。更换石墨轴承、轴套、推力盘复位，严格按照操作程序启动运转，这时仔细观察泵的声音、振动、温度、电流、出口压力、流量、TRG指示等各种运转状态，均未发现异常。当泵运转了15分钟左右时发现电流表指针逐渐增加（正常运转时电流值为5A），出口压力、流量、泵体温度、TRG指示无变化，声音、振动变化不明显。约20分钟左右电流表指针接近上限，停泵。将泵解体，前轴承端面与推力盘接触部位磨损。
故障分析：很明显，导致P31371泵自停的原因是因为前轴承端面磨损，导致转子轴下沉，随着磨损的加剧叶轮与泵涡壳接触，发生剧烈摩擦，泵运转功率增大，当电流增大到过流保护电流值时，泵自停。是什么原因导致轴承端面在很短的时间内迅速磨损的呢？我们知道，在一般情况下屏蔽泵轴承的磨损主要主要表现在其内圈与轴套的摩擦面，其与推力盘相接触的摩擦面磨损量非常小。而此次情况恰恰相反，P31371泵从开始运转到过电流自停止用了30分钟左右，轴承端面磨损量为5mm，这说明在前轴承端面与前推力盘端面之间存在着很大的轴向力。这个力从哪里来的？是不是工艺人员对泵的操作出现失误造成的？是不是当时泵的运转环境因工艺波动出现偏差造成的？还是泵出现了问题而在
检修过程中没有发现？回忆泵第二次启动时的情景，当时的操作是严格按照操作程序进行的，不会有问题！从DCS中调出当时相关设备的工艺参数记录，没有问题！看来泵本身出
现了问题。在当的检修过程中泵的拆卸、解体、装配、复位的方法和步骤没有发现问题，各种小件也没有遗漏。把泵再次组装完毕，用游标卡尺测量各部位尺寸发现该泵“轴向间隙”（“G值”）实际测量值为3mm，“轴向窜量”
实际测量值为2.3mm，而该泵电动机机座号是210，“轴向间隙”应为4mm，轴向窜量应为0.7mm~2.1mm，不在规定范围内，这就限制了叶轮沿轴向运动的范围，破坏了泵对轴向力的调节能力，直接导致了轴承端面在很短的时间内迅速磨损。重新调整轴承调整垫圈和叶轮调整垫圈把“轴向间隙”与“轴向窜量”调整在规定范围内，复位运转，故障消除！
为方便大家查询下面将常用屏蔽泵的《轴向窜量规定值》与《轴向间隙规定值》以表格形式列出：
《轴向窜量规定值》
电动机机座号轴向窜量
（无自动平衡）轴向窜量
（有自动平衡）
1100.7-1.91.5-1.9
2100.7-2.11.5-2.1
3100.7-2.11.5-2.1
410、3200.9-2.51.9-2.5
510、4201.1-2.91.8-2.9
610、5201.2-3.02.1-3.0
710、6201.4-3.42.5-3.4
《轴向间隙规定值》
电动机机座号叶轮规格G值（无自动平衡）
型采±0.1G值（有自动平衡）
±0.1
110R40.5
210R·S4
T4.2
310R·S4
T4.2
U4.7
410
320R·S4.2
T4.5
U5
V6
510
420S4.4
T4.6
U5
V6
610
520S4.4
T4.6
U5
V6
710
620T4.8
U5.4
V、W6.4
“G值”测量示意图
注：“G值”的测量方法：
无自动平衡型的测量：将叶轮向外拉出，用游标卡尺测量叶轮与前轴承端盖之间的空隙，所的尺寸就是“G值”。
有自动平衡型的测量：将叶轮向内推实，用游标卡尺测量叶轮与前轴承端盖之间的空隙，所的尺寸就是“G值”。
这次对P31371故障的处理，说明了因为种种因素的存在，长期以来对屏蔽泵的维护维修处于一种初级状态，即按照：泵解体→更换零部件→按原样组装→目测“轴向间隙”与“轴向窜量”
→复位运转，这么一个过程进行，从没有出现过这样一种情况。此次因该泵外修回来，由于不可知的
原因导致“轴向间隙”与“轴向窜量”不在规定范围内。在拆检过程中沿着旧有的思路进行检修，故不能及时出故障原因。
下面用一些文字叙述一下在实际工作中总结出的屏蔽泵的检修要点及检查项目
屏蔽泵在拆卸作业中的要点：
1． 在将泵从泵头内抽出时特别注意不能冲撞叶轮，以避免转子轴弯曲。
2． 当拆卸叶轮、前后轴承时应分别妥善保管好各自的调整垫圈。
3． 当取下前端盖时注意不要碰伤转子轴，并且
泵内残留的物料会流出来，操作时要注意。
拆卸后的检查项目：
1． 轴承
a． 工作面有无光泽、损伤等。
锌合金压铸模具b． 内径的磨损量应符合《轴承磨损极限表》中的规定。
c． 推力面沟槽的磨损程度
如检查未发现任何问题，则可以继续使用。
《轴承磨损极限表》
电动机机座号φA-φBL
1100.344.2
光通量测试2100.449.2
3100.459.2
410、3200.469.2
510、4200.578.2
610、5200.5113
7100.5119
7200.6128.5
注：ΦA—轴承内径；Φb—轴承外径；L轴承长度
轴承安装示意图
2． 轴套及推力盘
a． 有无腐蚀。
b． 磨损程度。
c． 工作面有无光泽、损伤等。
经检查确认是否需要更换。
3． 其它部件（键、键槽、密封垫等）有无损伤。
4． 对于采用内循环方式的泵，应确认转子轴孔及前后锁紧螺栓孔畅通。
组装及复位时的要点及检查项目
a． 前后轴承是否与原装件结构相同（如是否有直槽），安装时注意带V型槽的面为摩擦面。
b． 推力盘有一面有一层硬质合金涂层此面为摩擦面（没有涂层的表面光洁度高的一面为摩擦面）。
c．
转子组装好后应测定“轴向窜量”，其数值必须符合《轴向窜量规定值》表的规定；叶轮安装完毕后应测定“轴向间隙”(“G值”)，其数值必须符合《轴向间隙规定值》表的规定。如不符合，可以通过轴承调整垫圈和叶轮调整垫圈进行调整。（后端盖密封垫的厚度对“轴向间隙”值也有影响）。
d． 在将泵安装回泵头内时特别注意不能冲撞叶轮，以避免转子轴弯曲。
e． 对于采用外循环方式的泵，复位前应检查循环管是否畅通。
f． 泵复位后有冷却水的必须检查冷却水是否畅通。
在本文的最后给出一张表格，这张表格是根据以往的经验并查阅了《屏蔽泵使用维护说明书》等资料，总结出的一些屏蔽泵常见的故障现象、原因分析及排除方法。希望对大家有所帮助。
屏蔽泵故障及其原因和排除方法一览表
故障或现象
原 因电动机泵震动、噪音排除方法
不能启动电流过大过热绝缘不良T
R
G指示大轴承异常磨损轴承损坏不上液流量太小达不到扬程能力降低产生汽蚀流量不稳定振动大振动逐渐增大噪音大噪音逐渐增大
线圈干燥不良 √ 送电修干燥处理或外修
雨水浸入 √ 由电修人员检修接线盒及密封垫
规格不符 √√ √√ 返回厂家，更换正确规格
泵腐蚀 √ √ √√√ √ √外修，或更换其它材质
磨损 √√√ √√√ √ √外修修补、更换
轴承负荷过大 √√ 如
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