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[摘 要]离心泵具有性能范围广、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点，因此，离心泵在石油行业中应用最为广泛。本文结合笔者工作经验，阐述了离心泵的结构及工作原理，分析了离心泵的在运行过程中的常见故障和处理措施，对离心泵的实际运行操作具有一定的指导作用。
[关键词]离心泵 工作原理 故障 处理措施
中图分类号：P555 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0037-01
离心泵因其结构简单，性能稳定，体积小、效率高、运转可靠、维修便利等特点，被广泛应用在石油行业，是最为普通和数量最多的通用设备。良好的离心泵工况对装置安全、平稳、长周期运行起着极为关键的作用。因此在实际操作中，对离心泵的运行维护及故障判断等方面做到精细化管理非常重要。
1、离心泵的主要结构
1.1 泵壳
泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。
1.2 叶轮
叶轮是唯一的作功部件，泵通过叶轮对液体作功。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片，无前后盖板。闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。
1.3 密封环
密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，由耐磨材料制成的密封环，镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后可以更换。
1.4 轴和轴承
泵轴一端固定叶轮，一端装联轴器。根据泵的大小，轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。
1.5 轴封
轴封一般有机械密封和填料密封两种。一般泵均设计成既能装填料密封，又能装机械密封。
2、离心泵的工作原理
离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体，当原动机带动泵轴和叶轮旋转时，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时，部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断地被吸入，并以一定的压力排出。
3、离心泵常见故障与处理措施
离心泵运转过程中常见故障有启动负荷过大、泵不排液或流量不足、泵振动或异常响声、运行中功耗大、轴承发热等。因此，如何提高泵运转的可靠性、效率及寿命以及对发生的故障进行准确的判断，是保证生产平稳运行的重要手段。
3.1启动负荷过大
在离心泵启动过程中会发生难以启动的现象，此时说明离心泵遇到了启动故障。一般意义上造成启动故障的原因有以下几个：原动机和电源不正常；排出阀没有关闭；填料压得紧以及平衡管没有关闭等。针对启动故障，工程人员必须要认真分析故障原因采取针对性措施。首先应该检查电源以及原动机是否能够正常工作，而后要检查排出阀是否关闭，如果没有关闭就要关闭并进行重新启动。如果是填料压得过紧造成启动故障就需要放松填料，总的来说就是要根据故障原因采取针对性措施。
3.2泵不排液或流量不足
泵不排液的主要原因是注人泵的水量不够，泵内气体未排净即灌泵不足；泵运转方向不对；吸液高度过高或吸液槽出现真空；泵的运转速度太低；泵吸入口滤网堵塞；排出液阻力大。相应的处理方法是重新灌泵；检查旋转方向；将吸液高度降低或检查吸液槽压力是否正常；增加泵的运转速度；检查吸人口及滤网，清除杂物；检查管道长度或清洗管道。
泵流量不足的原因是吸水管和叶轮局部堵塞；密封环、叶轮磨损严重；吸水管淹没深度不够；水泵吸水侧少量漏气；排水管路被局部堵塞或管道安装不正确导致管道阻力过大；底阀开启程度不够或逆止阀堵塞。处理方法是清洗管路和叶轮；更换损坏的密封环或叶轮；使泵内吸人空气；清除漏气，调增或更换新材料；检查管路，清除堵塞管道；及时开打底阀或停车清理逆止阀。
3.3运行中泵振动或异常响声
泵在运转工程中，机组应当平稳运行，如果运行过程中有杂音或异常振动，应该立即停机检查，排除隐患。泵振动其原因可能为基础螺栓松动或臂路支架不牢；泵轴弯曲；轴承的磨损过大；叶轮平衡没有校准；电动机轴与泵轴不同心；泵转子或电机转子转动不平衡；转动部分有摩擦现象。相应的处理方法是紧固基础螺栓或牢固臂路支架；矫正或更换泵轴；修理或更换轴承；立即校准叶轮平衡；重新找正电动机轴和泵轴中心；检修泵转子和电机转子；查找摩擦原因，消除摩擦。
泵异常响声原因为泵吸人异物，堵塞或损坏叶轮；吸程过大，叶轮进口产生汽蚀，水流经过叶轮时在低压区出现气泡，到高压区汽泡溃灭，产生异响；流量太大；吸水管阻力大。排除办法是应停机清理杂物；应降低泵的安装高度；适当调整阀门，使流量适当；检查吸水管路、滤网和底阀。
3.4 运行中功耗大
叶轮与耐磨环、叶轮与壳有摩擦，处理方法：检查并修理；液体密度增加，处理方法：检查液体密度；填料压得太紧或干摩擦，处理方法：放松填料，檢查水封管；轴承损坏，处理方法：检查修理或更换轴承；转速过高，处理方法：检查驱动机和电源；泵轴弯曲，处理方法：矫正泵轴；轴向力平衡装置失效，处理方法：检查平衡孔，回水管是否堵塞；联轴器对中不良或轴向间隙太小，处理方法：检查对中情况和调整轴向间隙。
3.5轴承发热
轴承瓦块刮研不合要求，处理方法：重新修理轴承瓦块或更换；轴承间隙过小，处理方法：重新调整轴承间隙或刮研；润滑油量不足，油质不良，处理方法：增加油量或更换润滑油；轴承装配不良，处理方法：按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素；冷却水断路，处理方法：检查、修理；轴承磨损或松动，处理方法：修理轴承或报废，若松动，复紧有关螺栓；泵轴弯曲，处理方法：矫正泵轴；甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油，处理方法：更新甩油环；联轴器对中不良或轴向间隙太小，处理方法：检查对中情况和调整轴向间隙。
结束语：
本文主要对离心泵的结构与工作原理进行了分析，并总结了离心泵使用过程中的常见故障及处理措施，为日后实际生产中判断解决此类设备问题提供了理论依据。随着科技的不断发展，离心泵的现代化程度也不断提高，这就对操作人员的自身素质提出了更高的要求。在实际生产中，当离心泵发生故障时，相关工作人员一定要及时地进行检查，及时找到其故障原因，从而使离心泵快速恢复正常运行。
参考文献
[1] 张爽，陈超，王政仁. 离心式水泵的运行维护与保养[J]. 四川水泥， 2017 （01）
[2] 史彦飞. 高速泵常见故障原因分析与处理措施[J]. 机电信息，2012 （12）
[3] 许仕. 离心泵故障原因分析及处理对策[J]. 东方企业文化，2011 （12）
[4] 寇宇宁. 离心泵噪声研究的综述和展望[J]. 化工设计通讯，2017 （01）
[5] 郭祥. 离心泵常见故障原因及处理方法[J]. 新疆有色金属，2011 （02）
作者简介：潘博（1985-），男，黑龙江东宁人，工程师，毕业于大庆石油学院电气工程及其自动化专业，现主要从事油田现场生产工作。
[关键词]离心泵 工作原理 故障 处理措施
中图分类号：P555 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）09-0037-01
离心泵因其结构简单，性能稳定，体积小、效率高、运转可靠、维修便利等特点，被广泛应用在石油行业，是最为普通和数量最多的通用设备。良好的离心泵工况对装置安全、平稳、长周期运行起着极为关键的作用。因此在实际操作中，对离心泵的运行维护及故障判断等方面做到精细化管理非常重要。
1、离心泵的主要结构
1.1 泵壳
泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。大多数单级泵的壳体都是蜗壳式的，多级泵径向剖分壳体一般为环形壳体或圆形壳体。一般蜗壳式泵壳内腔呈螺旋型液道，用以收集从叶轮中甩出的液体，并引向扩散管至泵出口。泵壳承受全部的工作压力和液体的热负荷。
1.2 叶轮
叶轮是唯一的作功部件，泵通过叶轮对液体作功。叶轮型式有闭式、开式、半开式三种。闭式叶轮由叶片、前盖板、后盖板组成。半开式叶轮由叶片和后盖板组成。开式叶轮只有叶片，无前后盖板。闭式叶轮效率较高，开式叶轮效率较低。
1.3 密封环
密封环的作用是防止泵的内泄漏和外泄漏，由耐磨材料制成的密封环，镶于叶轮前后盖板和泵壳上，磨损后可以更换。
1.4 轴和轴承
泵轴一端固定叶轮，一端装联轴器。根据泵的大小，轴承可选用滚动轴承和滑动轴承。
1.5 轴封
轴封一般有机械密封和填料密封两种。一般泵均设计成既能装填料密封，又能装机械密封。
2、离心泵的工作原理
离心泵主要由叶轮、轴、泵壳、轴封及密封环等组成。一般离心泵启动前泵壳内要灌满液体，当原动机带动泵轴和叶轮旋转时，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得了压力能和速度能。当液体流经蜗壳到排液口时，部分速度能将转变为静压力能。在液体自叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断地被吸入，并以一定的压力排出。
3、离心泵常见故障与处理措施
离心泵运转过程中常见故障有启动负荷过大、泵不排液或流量不足、泵振动或异常响声、运行中功耗大、轴承发热等。因此，如何提高泵运转的可靠性、效率及寿命以及对发生的故障进行准确的判断，是保证生产平稳运行的重要手段。
3.1启动负荷过大
在离心泵启动过程中会发生难以启动的现象，此时说明离心泵遇到了启动故障。一般意义上造成启动故障的原因有以下几个：原动机和电源不正常；排出阀没有关闭；填料压得紧以及平衡管没有关闭等。针对启动故障，工程人员必须要认真分析故障原因采取针对性措施。首先应该检查电源以及原动机是否能够正常工作，而后要检查排出阀是否关闭，如果没有关闭就要关闭并进行重新启动。如果是填料压得过紧造成启动故障就需要放松填料，总的来说就是要根据故障原因采取针对性措施。
3.2泵不排液或流量不足
泵不排液的主要原因是注人泵的水量不够，泵内气体未排净即灌泵不足；泵运转方向不对；吸液高度过高或吸液槽出现真空；泵的运转速度太低；泵吸入口滤网堵塞；排出液阻力大。相应的处理方法是重新灌泵；检查旋转方向；将吸液高度降低或检查吸液槽压力是否正常；增加泵的运转速度；检查吸人口及滤网，清除杂物；检查管道长度或清洗管道。
泵流量不足的原因是吸水管和叶轮局部堵塞；密封环、叶轮磨损严重；吸水管淹没深度不够；水泵吸水侧少量漏气；排水管路被局部堵塞或管道安装不正确导致管道阻力过大；底阀开启程度不够或逆止阀堵塞。处理方法是清洗管路和叶轮；更换损坏的密封环或叶轮；使泵内吸人空气；清除漏气，调增或更换新材料；检查管路，清除堵塞管道；及时开打底阀或停车清理逆止阀。
3.3运行中泵振动或异常响声
泵在运转工程中，机组应当平稳运行，如果运行过程中有杂音或异常振动，应该立即停机检查，排除隐患。泵振动其原因可能为基础螺栓松动或臂路支架不牢；泵轴弯曲；轴承的磨损过大；叶轮平衡没有校准；电动机轴与泵轴不同心；泵转子或电机转子转动不平衡；转动部分有摩擦现象。相应的处理方法是紧固基础螺栓或牢固臂路支架；矫正或更换泵轴；修理或更换轴承；立即校准叶轮平衡；重新找正电动机轴和泵轴中心；检修泵转子和电机转子；查找摩擦原因，消除摩擦。
泵异常响声原因为泵吸人异物，堵塞或损坏叶轮；吸程过大，叶轮进口产生汽蚀，水流经过叶轮时在低压区出现气泡，到高压区汽泡溃灭，产生异响；流量太大；吸水管阻力大。排除办法是应停机清理杂物；应降低泵的安装高度；适当调整阀门，使流量适当；检查吸水管路、滤网和底阀。
3.4 运行中功耗大
叶轮与耐磨环、叶轮与壳有摩擦，处理方法：检查并修理；液体密度增加，处理方法：检查液体密度；填料压得太紧或干摩擦，处理方法：放松填料，檢查水封管；轴承损坏，处理方法：检查修理或更换轴承；转速过高，处理方法：检查驱动机和电源；泵轴弯曲，处理方法：矫正泵轴；轴向力平衡装置失效，处理方法：检查平衡孔，回水管是否堵塞；联轴器对中不良或轴向间隙太小，处理方法：检查对中情况和调整轴向间隙。
3.5轴承发热
轴承瓦块刮研不合要求，处理方法：重新修理轴承瓦块或更换；轴承间隙过小，处理方法：重新调整轴承间隙或刮研；润滑油量不足，油质不良，处理方法：增加油量或更换润滑油；轴承装配不良，处理方法：按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素；冷却水断路，处理方法：检查、修理；轴承磨损或松动，处理方法：修理轴承或报废，若松动，复紧有关螺栓；泵轴弯曲，处理方法：矫正泵轴；甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油，处理方法：更新甩油环；联轴器对中不良或轴向间隙太小，处理方法：检查对中情况和调整轴向间隙。
结束语：
本文主要对离心泵的结构与工作原理进行了分析，并总结了离心泵使用过程中的常见故障及处理措施，为日后实际生产中判断解决此类设备问题提供了理论依据。随着科技的不断发展，离心泵的现代化程度也不断提高，这就对操作人员的自身素质提出了更高的要求。在实际生产中，当离心泵发生故障时，相关工作人员一定要及时地进行检查，及时找到其故障原因，从而使离心泵快速恢复正常运行。
参考文献
[1] 张爽，陈超，王政仁. 离心式水泵的运行维护与保养[J]. 四川水泥， 2017 （01）
[2] 史彦飞. 高速泵常见故障原因分析与处理措施[J]. 机电信息，2012 （12）
[3] 许仕. 离心泵故障原因分析及处理对策[J]. 东方企业文化，2011 （12）
[4] 寇宇宁. 离心泵噪声研究的综述和展望[J]. 化工设计通讯，2017 （01）
[5] 郭祥. 离心泵常见故障原因及处理方法[J]. 新疆有色金属，2011 （02）
作者简介：潘博（1985-），男，黑龙江东宁人，工程师，毕业于大庆石油学院电气工程及其自动化专业，现主要从事油田现场生产工作。