中國泵業(yè)網(wǎng)對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，使水泵磨損嚴重、堵塞嚴重、甚至燒毀電機;指出由于水泵長(cháng)時(shí)間在低揚程、大流量工況下運行，產(chǎn)生汽蝕、振動(dòng)、噪音、附加徑向力、水泵超功率等破壞。針對使用工況和運行工況，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 　　某污水提升泵站設計日排污水量19萬(wàn)噸，提升泵型式為潛水排污泵，5用1備，共6臺套水泵并聯(lián)運行。其單臺排污泵流量Q=1620m3/h，揚程H=47.5m，轉速n=1450r/min，配套功率P=315kW，通過(guò)固體顆粒為125×110mm。水泵無(wú)故障連續運行1年后，陸續出現各種故障，每次維修后正常運行沒(méi)多久，又會(huì )出現新的故障，如此反反復復1年多，也沒(méi)有徹底解決問(wèn)題，已經(jīng)嚴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、查看運行記錄、維修記錄及泵站現場(chǎng)實(shí)際，主要表現為： 　　(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(jiàn)圖1)。 　　(2)葉輪磨損嚴重，出現蜂巢狀坑點(diǎn)，甚至有的葉片已經(jīng)穿孔，葉片缺失、失重非常嚴重(見(jiàn)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)電機多次燒毀，有掃膛痕跡和硬物劃傷痕跡。 　　(6)多數情況下只有2臺水泵在并聯(lián)運行，偶爾運行3臺水泵，水泵運行時(shí)管路系統和水泵有振動(dòng)的現象。 　　(7)進(jìn)水池泥沙含量很大，有時(shí)已經(jīng)淹沒(méi)到水泵的泵體上邊緣，在拆解水泵時(shí)，發(fā)現葉輪內部已經(jīng)纏繞很多塑料袋、廢紙等纖維狀物體，造成葉輪嚴重堵塞。 　　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)接螺栓強度不符合要求;②耦合接口材料及機械性能不符合設計要求;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，在葉輪高速旋轉下產(chǎn)生機械磨損;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(guò)大，在運行過(guò)程中，特別是開(kāi)停機過(guò)程中會(huì )造成機械破壞;②主軸機械強度不達標，造成疲勞損壞;③該處的退刀槽應力集中，從而造成疲勞損壞;④水泵產(chǎn)生過(guò)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(mǎn)足長(cháng)期運行要求;②產(chǎn)生過(guò)大的附加徑向力，致使軸承疲勞損壞，提前達到額定壽命期限。 　　(5)電機燒毀，有掃膛和劃傷現象產(chǎn)生的主要原因有：①電機過(guò)載發(fā)熱;②通風(fēng)、散熱、冷卻效果差使電機發(fā)熱;③電機轉子軸的強度、剛度差，產(chǎn)生過(guò)大擾度變形，從而出現掃膛等燒毀電機的現象;④上軸承損壞后的軸承保持架等破損物落入電機腔內，致使電機出現劃傷等現象。 　　(6)水泵及管路系統振動(dòng)的主要原因有：①管路系統固定不牢;②水泵耦合系統耦合不好，有漏水現象，引起機組振動(dòng);③水泵偏大流量運行，產(chǎn)生汽蝕破壞，同時(shí)伴隨很大的附加徑向力，使機組產(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重，直接后果是造成葉輪等過(guò)流部件磨損嚴重;比重過(guò)大，電機易超功率，提前進(jìn)入疲勞期，使用壽命明顯降低。 　　綜上所述，結合現場(chǎng)實(shí)際和各種理論計算分析，總結故障產(chǎn)生的原因主要有： 　　(1)由于特殊情況致使泵站淤泥淤塞嚴重，導致機組設備不能正?？煽窟\行。 　　(2)水泵按照5用1備進(jìn)行設計，而實(shí)際只運行2～3臺水泵，系統裝置揚程損失小，水泵在低揚程、大流量下運行，會(huì )產(chǎn)生汽蝕、振動(dòng)、噪音、附加徑向力、水泵超功率、電機發(fā)熱等破壞現象。 　　(3)水泵轉速過(guò)高，一旦偏離設計工況運行，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，使上軸承提前達到壽命周期而損壞，在拆卸軸承的過(guò)程中，已經(jīng)使主軸的形位公差超差，特別是擾度增大，使電機運行氣隙不均，進(jìn)而破壞電機運行電磁場(chǎng)，影響電機各項性能，使之提前損壞。 　　(6)上軸承座在電機腔側沒(méi)有設計軸承端蓋，使損壞的軸承保持架掉落入電機內腔，引起劃傷，甚至燒毀電機。 　　3、解決措施 　　(1)改善水泵的運行條件。對進(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，甚至清理如預制板、鋼筋、紅磚等建筑垃圾，為水泵的正常穩定運行提供必要的條件。 　　(3)對水泵進(jìn)行大修，注意校核、修正各尺寸，特別是形位尺寸，使之在設計的精度范圍內;對燒毀的電機重新嵌線(xiàn)、浸漆處理，保證絕緣性能等質(zhì)量要求。 　　(4)針對實(shí)際只有2～3臺水泵并聯(lián)運行的情況，如果近期排污量達不到19萬(wàn)噸/天，建議選擇3臺流量、揚程合適該工況的潛水排污泵進(jìn)行替換運行，以達到滿(mǎn)足使用要求、提高效率、節能的目的。如圖3所示，單臺水泵流量Q=2000m3/h，揚程H=39m，轉速n=980r/min，配套功率P=315kW。 　　(5)如果依舊使用原水泵進(jìn)行運行，如圖3所示，水泵會(huì )偏向大流量運行，極易發(fā)生汽蝕，可采用如下方法處理：①通過(guò)水泵出口調節閥門(mén)把流量調小; 　?、谑褂米冾l調速裝置降低轉速運行;③可適當車(chē)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根據實(shí)際運行的流量、揚程參數，重新設計葉輪替換原葉輪，同時(shí)使用耐汽蝕的材料，如選用硬質(zhì)合金系列(13Cr鋼)。 　　4、結束語(yǔ) 　　本文列舉了故障產(chǎn)生的可能因素，根據實(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(lèi)似問(wèn)題提供經(jīng)驗。