技能培训资料:离心泵故障及解决方案.docx
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1.叶轮缺失的情况
问题
在中西部中部的一家钢铁厂,一台六级锅炉给水泵停止运行,进行日常维护,以恢复原始运行间隙。
请注意,该泵由多级蒸汽轮机驱动。
经过八年多的连续使用,该泵运行良好,但现在是大修的时候了。
OEM维修中心对泵进行了维修并将其返回给客户。
初次启动时,泵运行平稳,但水力性能明显下降。
与制造商发布的性能参数相比,流量和扬程都有所下降。
心烦意乱的客户声称维修中心在维修过程中遗漏了几级叶轮未安装。
该泵原始设计为八级泵,但为该客户设计为六级泵。
这是一种常见的做法,当需要较低的出口压力时,叶轮使用空级设计。
客户认为现在的泵应该是四级泵,而不是六级泵。
制造商的工程师被叫去现场解决这个问题。
他到达现场后进行了所有正常的性能检查,包括振动、阀门配置、转子设置以及压差和流量的验证。
从表象看似乎真的有可能遗漏了两级叶轮未安装,但这不太可能,此外OEM维修中心强烈坚持认为安装了六级叶轮。
从性能指标来看,似乎是转速偏低的问题。
客户告知了故障排除过程中的几个关键点,包括他们在停机期间没有使用蒸汽轮机,以及当问题出现时,他们首先检查的是运行速度。
汽轮机/泵的速度已使用校准的频闪转速计(频闪仪)以精确的3,600rpm的速度进行了验证。
幸运的是,这位年轻的泵工程师在蒸汽轮机和频闪仪方面拥有丰富的经验。
解决方案:
叶轮没有缺失
在第一种情况下,泵厂工程师在汽轮机、蒸汽调速器和频闪仪方面拥有丰富的经验。
他知道,如果你没有经过适当的培训,从频闪仪上得到错误的读数是多么容易。
钢厂频闪仪操作员将注意力集中在一个联轴器螺栓上,以测量转子的速度,他认为这个速度是3,600rpm,因为他没有理由怀疑。
汽轮机实际上以1,800rpm的速度运行,频闪仪操作员看到的是多个图像(两个联轴器螺栓显示为一个)。
对于频闪仪工作,重要的是从轴圆周角度始终捕捉一个独特的物体,例如键或键槽。
如果必须使用一个联轴器螺栓,那么应以某种方式标记一个,使其与其它螺栓不同(在这些情况下,发光漆/反光贴效果很好)。
客户以前没有提到在泵大修期间对汽轮机调速阀(W-TG-10)进行了改造。
发现根本原因的工厂工程师很荣幸地调整了汽轮机调速阀的设置,使设备达到3,600rpm的正确速度,并使其性能恢复到原始状态。
2.变压器过热的情况
问题
场景:
东海岸的一座发电厂。
在一家拥有20年历史的发电厂中,一台发电机升压变压器(GSU)自安装之日起就在满负荷情况下严重过热。
因此,机组降额,并以85%的满负荷运行。
此后,降额变压器限制了整个发电站的输出功率。
快进20年,耐热变压器计划使用新的介电油和全新的垫圈。
此外,所有六台变压器油循环泵都将进行改造(注:
电力变压器使用循环变压器油系统作为绝缘电介质和传热冷却介质)。
这些泵被加急送到工厂维修车间进行改造,并返回现场。
客户在安装前检查了泵的旋转方向,发现泵的旋转方向是错误的。
客户要求工厂提供保修赔偿来解决这个问题。
工厂工程师表示,除非客户在现场将电源线上的三相中的两相颠倒了,否则这些泵不可能以错误的方向运行。
客户表示现场没有改变任何接线。
解决方案:
冷却解决方案
工厂工程师确信变压器泵电机接线正确,因为他们具有内部质量保证/质量控制(QA/QC)程序。
在到达工作现场后,令工程师惊讶的是,证实泵的旋转方向确实错误。
事实上,20年来,泵的旋转方向一直是错误的。
注:
以错误方向运行的离心泵仍会产生正确方向的流量,并且客户的基本视镜流动指示器无法区分600gpm和1200gpm的流量。
将所有泵的旋转方向纠正后,发电厂启动,变压器通电。
20年来,变压器首次在满载时没有过热。
3.吊装不当导致转子卡住
问题
在中西部的一家钢厂,一台八级节段式壳体泵被送往维修厂进行全面检修。
泵已返回并安装。
在安装过程中,安装工发现泵转子不能手动旋转(盘车)。
告知泵供应商,转子明显卡住了。
泵被送回维修厂进行拆卸和检查。
泵供应商没有发现任何问题-他们重新组装泵并将其送回到客户手里。
但是,由于明显的转子卡住,仍然无法转动转子。
泵再次送回维修厂,在那里再次进行了拆卸检查,依然没有发现任何问题。
泵第三次返回到客户,但这次销售工程师决定随泵一起去现场看看。
解决方案:
工厂那边发生了什么?
工程师陪同重新组装的泵前往工厂,并目睹了工作人员使用一台小型起重机将泵从卡车上吊下来,起重机上有两条吊装带,每条吊装带都连接在泵轴的一端。
由于不正确地将泵的全部重量集中到两端轴的起吊点上,导致节段式环形外壳移位不对中,从而锁住了泵转子。
警示:
切勿通过泵轴来起吊这种节段式壳体泵!
4.异物导致转子卡住
问题
与前面的示例类似,该多级锅炉给水泵用于美国中部的某家工厂,已在附近的维修店维修并重新安装。
泵运行了大约10分钟就卡住了。
泵被送回修理厂进行修理并送回,在那里再次发生了相同的情况。
在第三次尝试中,客户请来了泵工程师和顾问进行监督。
解决方案:
转子卡住
顾问检查了系统以及运行和维护程序。
没过多久就确定了泵故障的原因。
在任何管道系统中,当有一段管道没有流动(也称为死管段或存水弯)时,它就会成为铁锈、水垢、污垢和碎屑积聚及沉积的地方。
当泵被拆除时,锅炉给水泵的吸入管路被封住(成为死管段),但系统仍在使用其它并联泵运行。
此时,死管段却在收集系统中的异物碎片。
当泵重新安装到位并打开吸入管路时,这些含有许多碎屑的水会进入泵体,将有部分碎屑滞留在耐磨环中,导致泵的卡住。
5.系统中阀门故障引起的问题
问题
美国西部的“油田”,我们有一台单级ANSI泵,用于中游流程应用中的石油服务。
当地的泵经销商联系了工厂,说有一个问题:
泵会运行一两天,然后卡住并出现故障。
将泵进行解体、检修,并将其重新投入使用。
泵将再次正常运行几天,然后再次出现问题。
OEM工程师要求提供损坏零件的照片和更多的运行信息。
基于这些,这似乎是一个明确而简单的案例,即泵运行方向错误。
但是,经销商最有经验的服务人员亲自检查了三次旋转方向,旋向没有问题。
是时候让一些新人参观一下泵的工作现场了。
解决方案:
单向旋转泵
机修工是100%正确的-泵以正确的方向运行。
对话和图纸中遗漏的基本信息是,该系统有多台并联的泵。
该泵的出口止回阀会随机和间歇性地卡在打开位置。
当该泵不在功率下运行时,它被来自其它泵的流量或压力迫使以相反的方向运行。
叶轮和壳体现在起到水轮机的作用。
由于大多数ANSI泵使用的是(螺纹)拧紧的叶轮,因此在反向运行期间叶轮会松动(后退)并卡在壳体上。
结论
这些情况表明,经常会有经验不足的人员被派去现场安装、调试泵-没有仔细阅读过任何安装说明,也没有就启动前问题咨询过任何OEM。
几乎没有一台泵安装是“即插即用”的-要进行对中,要进行驱动机旋向的检查,要设置机械密封,要添加润滑油/脂,要有排气的管道等等。
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