摘要：水泵是城市排水所必需的重要設(shè)備之一，是工藝運(yùn)行中主要的動(dòng)力提升設(shè)備，用來(lái)將市政污水管網(wǎng)里收集到的污水提升到污水處理廠后續(xù)處理單元所要求的高度，使其實(shí)現(xiàn)重力自流。在使用過(guò)程中難免會(huì)有故障發(fā)生，本文結(jié)合污水處理廠在近幾年的維修管理中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題以及總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)水泵這個(gè)污水輸送關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)用故障模式及影響分析方法，對(duì)水泵的進(jìn)行失效模式分析，并對(duì)影響水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的故障模式進(jìn)行維修改進(jìn)，優(yōu)化水泵的維修策略。

　　關(guān)鍵詞：污水處理,維護(hù)措施,故障分析,故障處理

　　引言：污水處理廠水泵在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于磨損、變形、腐蝕以及污損等原因，其使用效率會(huì)逐漸降低，能耗會(huì)逐漸增大，故障也隨之出現(xiàn)，從而運(yùn)行成本逐漸增大。因此，需要加強(qiáng)對(duì)水泵的維護(hù)管理，提高維護(hù)水平和操作水平，消除故障因素，同時(shí)也要提高處理故障的能力，以保證其長(zhǎng)期正常運(yùn)行。

　　1、維護(hù)策略的具體分析

　　針對(duì)不同情況不同時(shí)期制定相應(yīng)的表格，確立評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則，這是使用故障模式及影響分析方法的兩個(gè)基本要求。表1是水泵故障模式及其影響分析表。

　　該表格的制定參考了過(guò)去的污水處理水泵歷史維護(hù)數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的意見(jiàn)。

　　在此設(shè)備維護(hù)策略中，系統(tǒng)故障檢測(cè)的高故障發(fā)生率和維修費(fèi)用是重點(diǎn)考慮因素，結(jié)合實(shí)際情況規(guī)定RPN 大于等于60 或O、S 同時(shí)大于等于7 時(shí)為高風(fēng)險(xiǎn)故障，它們特點(diǎn)是故障發(fā)生率較高、維修費(fèi)用偏大等。根據(jù)表三可以得出四項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)故障，分別為“泵體聯(lián)軸器不同心”、“泵內(nèi)有異物卡住”、“泵軸與電動(dòng)機(jī)對(duì)中不良”與“機(jī)械密封冷卻水不足”，這些都是維護(hù)管理的重點(diǎn)。

　　為降低水泵的故障發(fā)生率和提高水泵的運(yùn)行效果，應(yīng)加強(qiáng)以下三方面的工作。

　　1.1 定期進(jìn)行水泵檢查維護(hù)

　　定期對(duì)水泵電器保護(hù)及其他保護(hù)裝置進(jìn)行檢查。對(duì)接線端子尤其是動(dòng)力電纜端子進(jìn)行緊固處理，避免因接線端子發(fā)熱燒毀引起事故。一般對(duì)其液位計(jì)以及干保護(hù)浮球開(kāi)關(guān)都要進(jìn)行定期的維護(hù)工作，從而確保水泵正常運(yùn)行。

　　1.2 周期性進(jìn)行水泵全面檢修維護(hù)

　　檢查主要項(xiàng)目包括：主電纜及控制電纜老化情況，是否需要更換;水泵泵體有無(wú)銹蝕，是否需要防腐;水泵油室有無(wú)進(jìn)水情況，是否需要更換潤(rùn)滑油;水泵葉輪有無(wú)磨損，是否需要進(jìn)行修補(bǔ);電機(jī)軸承是否出現(xiàn)磨損或缺油現(xiàn)象;檢查水泵葉輪與泵體之間的密封環(huán)間隙是否過(guò)大，過(guò)大則需進(jìn)行更換;檢查水泵電機(jī)內(nèi)外緊固螺絲是否松動(dòng)、冷卻套及循環(huán)水管中是否存在雜物。在對(duì)水泵進(jìn)行拆卸檢查時(shí)，安裝過(guò)程中需更換所有的O 型密封圈。

　　1.3 進(jìn)行水泵軸承運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)

　　參考水泵電流、流量以及壓力等數(shù)據(jù)，就可以準(zhǔn)確地把握水泵的運(yùn)行情況。其中關(guān)鍵點(diǎn)是，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理好軸承的缺陷，如軸承磨損、剝落、雜物以及軸承外圈與軸承座間的松動(dòng)等，及時(shí)停機(jī)檢查消除安全隱患。可以采用簡(jiǎn)單的脈沖監(jiān)測(cè)方式，進(jìn)行連續(xù)及定期監(jiān)測(cè)并存的方式來(lái)加強(qiáng)對(duì)水泵軸承的監(jiān)測(cè)工作。

　　2.污水處理廠水泵故障分析方法

　　2.1 水泵聽(tīng)診法

　　水泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，所發(fā)出的聲音是具有一定規(guī)律的, 當(dāng)出現(xiàn)重、雜等異常聲音時(shí)，就可以大致地判斷水泵內(nèi)部是否出現(xiàn)松動(dòng)、撞擊以及不平衡等安全隱患，或可以通過(guò)用手錘敲打水泵部件，聽(tīng)是否存在破裂的雜音，就可以判斷是否出現(xiàn)裂紋。

　　電子聽(tīng)診器是振動(dòng)加速度傳感器，它的功能是將機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)并放大，操作人員可以用耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)水泵運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)響聲，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的定性測(cè)量。通過(guò)對(duì)水泵同一位置、同一轉(zhuǎn)速、不同時(shí)間的信息進(jìn)行對(duì)比，來(lái)判斷水泵是否存在安全隱患。當(dāng)耳機(jī)出現(xiàn)清脆尖細(xì)的雜音時(shí)，則說(shuō)明此時(shí)振動(dòng)頻率較高，一般診斷為相對(duì)體積較小、強(qiáng)度較高的部件發(fā)生裂紋或者是局部缺陷造成的;當(dāng)耳機(jī)出現(xiàn)低沉混雜的雜音時(shí)，則說(shuō)明此時(shí)振動(dòng)頻率較低，一般診斷為相對(duì)尺寸較大、強(qiáng)度較低的部件發(fā)生裂紋或者是局部缺陷造成的;當(dāng)耳機(jī)發(fā)出的雜音增加較快時(shí)，則說(shuō)明水泵的故障正在發(fā)展，雜音越大，說(shuō)明故障越嚴(yán)重。

　　2.2振動(dòng)及溫度測(cè)定法

　　通過(guò)水泵軸承的振動(dòng)測(cè)量器及頻率分辨器等可以精確地測(cè)量振動(dòng)的大小，通過(guò)對(duì)頻率分布可推斷出水泵的異常情況。測(cè)量的結(jié)果隨著軸承使用情況及傳感器安裝位置不同而不同，因此，要對(duì)每臺(tái)機(jī)器測(cè)量值進(jìn)行分析比較后確定。對(duì)水泵溫度的測(cè)量可以采用溫度計(jì)進(jìn)行，如skf 數(shù)字型溫度計(jì)等，可精確測(cè)量出水泵溫度并通過(guò)攝氏或華氏溫度單位來(lái)進(jìn)行顯示。軸承損壞時(shí)，嚴(yán)重的會(huì)引起設(shè)備的停機(jī)，因此在重要的軸承最好加裝溫度傳感器，正常情況下，軸承潤(rùn)滑或再潤(rùn)滑后會(huì)伴隨自然溫度的上升，并持續(xù)一到兩天。采用配備有熱電偶探頭的溫度計(jì)來(lái)測(cè)量滾動(dòng)軸承、主軸箱以及電動(dòng)機(jī)等部件的表面溫度，具有判斷位置迅速、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確以及觸測(cè)方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　2.3 視覺(jué)觀察法

　　通過(guò)視覺(jué)觀察，可以判斷水泵部件有無(wú)松動(dòng)及裂紋等損傷，潤(rùn)滑油脂是否正常，水泵設(shè)備是否運(yùn)行正常，有無(wú)異常情況等，通過(guò)對(duì)水泵設(shè)備上各類儀表儀器的顯示狀態(tài)，來(lái)了解水泵運(yùn)行狀態(tài)的變化。將觀測(cè)收集到的各種水泵運(yùn)行信息進(jìn)行綜合分析，可對(duì)水泵存在的故障、位置以及程度等進(jìn)行較為準(zhǔn)確的判斷。采用磁塞法進(jìn)行分析，磁塞法指的是通過(guò)設(shè)備，將設(shè)備潤(rùn)滑油中的磨損顆粒進(jìn)行收集，從而實(shí)現(xiàn)磨損的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。其原理是將帶有磁性的賽頭插入潤(rùn)滑油中，收集磨損產(chǎn)生的鐵質(zhì)的顆粒，直接用肉眼或者借助顯微鏡來(lái)觀察磨損顆粒的大小、形狀以及數(shù)量，從而來(lái)確定水泵部件的磨損情況。發(fā)現(xiàn)顆粒小且數(shù)量較少，說(shuō)明水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常;如顆粒較大，則要引起注意，密切觀察水泵的運(yùn)行狀態(tài);假如多次出現(xiàn)大顆粒現(xiàn)象，就是即將出現(xiàn)故障的前兆，要立即停機(jī)檢查，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障，保證水泵的正常運(yùn)行。

　　3.污水處理廠水泵常見(jiàn)故障處理

　　3.1水泵機(jī)械密封故障

　　機(jī)械密封也是端面密封，靠彈簧及密封介質(zhì)旋轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)及靜環(huán)產(chǎn)生表面壓力，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)端面的緊密結(jié)合。在端面放置一層油膜，在介質(zhì)使產(chǎn)生較大阻力防止液體泄漏，從而達(dá)到密封的目的，同時(shí)對(duì)動(dòng)、靜環(huán)也有潤(rùn)滑作用。在水泵的運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械密封容易出現(xiàn)泄漏量超差或溫度過(guò)高問(wèn)題。在水泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，可采用手觸摸密封頂蓋，無(wú)法停留則說(shuō)明溫度過(guò)高，泄漏量不能超出單側(cè)60 滴每分鐘，如呈現(xiàn)線狀流淌，則泄漏量過(guò)大，可進(jìn)行觀察運(yùn)行，假如出現(xiàn)向外噴油，在要立即停車檢查。對(duì)機(jī)械密封故障預(yù)防處理措施有以下幾點(diǎn)：

　　(1)保證水泵的充分冷卻潤(rùn)滑。對(duì)冷卻管路調(diào)節(jié)閥開(kāi)度進(jìn)行調(diào)整，從而確保水泵機(jī)械密封冷卻管路的暢通，在進(jìn)行罐水泵時(shí)，要打開(kāi)排空閥排清密封腔內(nèi)的氣體。

　　(2)確保機(jī)械密封安裝精度。水泵廠家在進(jìn)行水泵密封環(huán)的安裝時(shí)，要保持動(dòng)、靜環(huán)的干凈，并在摩擦幅面上涂少量的潤(rùn)滑油，同時(shí)兼顧到高低壓端，嚴(yán)禁碰撞。在靜環(huán)的安裝過(guò)程中要用力均勻，防止壓偏，保證四周偏差不超過(guò)0.05mm。對(duì)水泵壓蓋與軸承配合間隙進(jìn)行檢查，保證四周均勻，允許偏差范圍要保持在0.1mm 之內(nèi)。在安裝水泵機(jī)械密封部位時(shí)，水泵的軸徑向跳動(dòng)不得超過(guò)0.05mm。安裝泵蓋及密封端蓋之前，要對(duì)機(jī)械密封安裝定位尺寸進(jìn)行仔細(xì)核查，如發(fā)現(xiàn)定位尺寸不符合要求，在軸套之間可以采用鋼墊進(jìn)行調(diào)整，但是鋼墊厚度不能超過(guò)0.01mm，具有較高的精度要求。

　　3.2水泵轉(zhuǎn)速低故障

　　引起水泵轉(zhuǎn)速低的主要有以下三方面的原因。

　　1)人為因素。部分水泵因原配電機(jī)發(fā)生損壞，就隨意配上一臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行運(yùn)行，結(jié)果就造成了水泵流量小、揚(yáng)程低，無(wú)法上水現(xiàn)象。

　　2)水泵自身機(jī)械故障。水泵的葉輪與泵軸的緊固螺絲發(fā)生松脫或者是泵軸的彎曲變形等，引起的葉輪位移，直接與水泵泵體發(fā)生摩擦或者軸承的損壞，都可能降低水泵的轉(zhuǎn)速。

　　3)動(dòng)力機(jī)維修不靈。在水泵電機(jī)繞組燒毀故障而發(fā)生失磁，在維修過(guò)程中繞組匝數(shù)及線徑發(fā)生改變，或者是在維修中沒(méi)有完全排除故障等原因都會(huì)引起水泵轉(zhuǎn)速降低。

　　3.3 水泵發(fā)熱故障

　　引起水泵發(fā)熱故障的主要原因有：水泵軸承損壞;托架蓋或者滾動(dòng)軸承間隙過(guò)小;泵軸發(fā)生彎曲或兩軸不同心;水泵葉輪平衡孔堵塞，導(dǎo)致葉輪失去平衡增加單邊推力。水泵發(fā)熱故障的主要處理方法有：更換軸承;在托架蓋及軸承座之間加裝墊片;調(diào)整泵軸或者是兩軸之間的同心度以及清除掉水泵葉輪平衡孔內(nèi)的堵塞物等。

　　4、結(jié)論

　　通過(guò)在線儀器儀表監(jiān)測(cè)水泵運(yùn)行狀態(tài)，以及通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)來(lái)判斷水泵的故障部位，也逐步開(kāi)始進(jìn)入維修保養(yǎng)領(lǐng)域。一旦發(fā)生故障也要及時(shí)的通過(guò)各種方法處理故障，排除險(xiǎn)情，從而延長(zhǎng)水泵的使用壽命，保證水泵以及處理設(shè)備的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

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