摘要：水泵是城市排水所必需的重要設(shè)備之一，是工藝運行中主要的動力提升設(shè)備，用來將市政污水管網(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，使其實現(xiàn)重力自流。在使用過程中難免會有故障發(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)的問題以及總結(jié)的經(jīng)驗，針對水泵這個污水輸送關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)用故障模式及影響分析方法，對水泵的進行失效模式分析，并對影響水泵正常運轉(zhuǎn)的高風險等級的故障模式進行維修改進，優(yōu)化水泵的維修策略。

　　關(guān)鍵詞：污水處理,維護措施,故障分析,故障處理

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

　　1、維護策略的具體分析

　　針對不同情況不同時期制定相應(yīng)的表格，確立評價的標準準則，這是使用故障模式及影響分析方法的兩個基本要求。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去的污水處理水泵歷史維護數(shù)據(jù)，同時結(jié)合了現(xiàn)場工作人員的意見。

　　在此設(shè)備維護策略中，系統(tǒng)故障檢測的高故障發(fā)生率和維修費用是重點考慮因素，結(jié)合實際情況規(guī)定RPN 大于等于60 或O、S 同時大于等于7 時為高風險故障，它們特點是故障發(fā)生率較高、維修費用偏大等。根據(jù)表三可以得出四項高風險故障，分別為“泵體聯(lián)軸器不同心”、“泵內(nèi)有異物卡住”、“泵軸與電動機對中不良”與“機械密封冷卻水不足”，這些都是維護管理的重點。

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

　　1.1 定期進行水泵檢查維護

　　定期對水泵電器保護及其他保護裝置進行檢查。對接線端子尤其是動力電纜端子進行緊固處理，避免因接線端子發(fā)熱燒毀引起事故。一般對其液位計以及干保護浮球開關(guān)都要進行定期的維護工作，從而確保水泵正常運行。

　　1.2 周期性進行水泵全面檢修維護

　　檢查主要項目包括：主電纜及控制電纜老化情況，是否需要更換;水泵泵體有無銹蝕，是否需要防腐;水泵油室有無進水情況，是否需要更換潤滑油;水泵葉輪有無磨損，是否需要進行修補;電機軸承是否出現(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)間隙是否過大，過大則需進行更換;檢查水泵電機內(nèi)外緊固螺絲是否松動、冷卻套及循環(huán)水管中是否存在雜物。在對水泵進行拆卸檢查時，安裝過程中需更換所有的O 型密封圈。

　　1.3 進行水泵軸承運行狀態(tài)監(jiān)測

　　參考水泵電流、流量以及壓力等數(shù)據(jù)，就可以準確地把握水泵的運行情況。其中關(guān)鍵點是，要及時發(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等，及時停機檢查消除安全隱患。可以采用簡單的脈沖監(jiān)測方式，進行連續(xù)及定期監(jiān)測并存的方式來加強對水泵軸承的監(jiān)測工作。

　　2.污水處理廠水泵故障分析方法

　　2.1 水泵聽診法

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

　　電子聽診器是振動加速度傳感器，它的功能是將機械設(shè)備的振動轉(zhuǎn)換成電子信號并放大，操作人員可以用耳機監(jiān)聽水泵運行過程中的振動響聲，從而實現(xiàn)對水泵的定性測量。通過對水泵同一位置、同一轉(zhuǎn)速、不同時間的信息進行對比，來判斷水泵是否存在安全隱患。當耳機出現(xiàn)清脆尖細的雜音時，則說明此時振動頻率較高，一般診斷為相對體積較小、強度較高的部件發(fā)生裂紋或者是局部缺陷造成的;當耳機出現(xiàn)低沉混雜的雜音時，則說明此時振動頻率較低，一般診斷為相對尺寸較大、強度較低的部件發(fā)生裂紋或者是局部缺陷造成的;當耳機發(fā)出的雜音增加較快時，則說明水泵的故障正在發(fā)展，雜音越大，說明故障越嚴重。

　　2.2振動及溫度測定法

　　通過水泵軸承的振動測量器及頻率分辨器等可以精確地測量振動的大小，通過對頻率分布可推斷出水泵的異常情況。測量的結(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，要對每臺機器測量值進行分析比較后確定。對水泵溫度的測量可以采用溫度計進行，如skf 數(shù)字型溫度計等，可精確測量出水泵溫度并通過攝氏或華氏溫度單位來進行顯示。軸承損壞時，嚴重的會引起設(shè)備的停機，因此在重要的軸承最好加裝溫度傳感器，正常情況下，軸承潤滑或再潤滑后會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來測量滾動軸承、主軸箱以及電動機等部件的表面溫度，具有判斷位置迅速、數(shù)據(jù)準確以及觸測方便等優(yōu)點。

　　2.3 視覺觀察法

　　通過視覺觀察，可以判斷水泵部件有無松動及裂紋等損傷，潤滑油脂是否正常，水泵設(shè)備是否運行正常，有無異常情況等，通過對水泵設(shè)備上各類儀表儀器的顯示狀態(tài)，來了解水泵運行狀態(tài)的變化。將觀測收集到的各種水泵運行信息進行綜合分析，可對水泵存在的故障、位置以及程度等進行較為準確的判斷。采用磁塞法進行分析，磁塞法指的是通過設(shè)備，將設(shè)備潤滑油中的磨損顆粒進行收集，從而實現(xiàn)磨損的狀態(tài)監(jiān)測。其原理是將帶有磁性的賽頭插入潤滑油中，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觀察磨損顆粒的大小、形狀以及數(shù)量，從而來確定水泵部件的磨損情況。發(fā)現(xiàn)顆粒小且數(shù)量較少，說明水泵運轉(zhuǎn)正常;如顆粒較大，則要引起注意，密切觀察水泵的運行狀態(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，要立即停機檢查，從而及時發(fā)現(xiàn)并排除故障，保證水泵的正常運行。

　　3.污水處理廠水泵常見故障處理

　　3.1水泵機械密封故障

　　機械密封也是端面密封，靠彈簧及密封介質(zhì)旋轉(zhuǎn)動環(huán)及靜環(huán)產(chǎn)生表面壓力，從而實現(xiàn)兩個端面的緊密結(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，從而達到密封的目的，同時對動、靜環(huán)也有潤滑作用。在水泵的運行過程中，機械密封容易出現(xiàn)泄漏量超差或溫度過高問題。在水泵停止運轉(zhuǎn)的情況下，可采用手觸摸密封頂蓋，無法停留則說明溫度過高，泄漏量不能超出單側(cè)60 滴每分鐘，如呈現(xiàn)線狀流淌，則泄漏量過大，可進行觀察運行，假如出現(xiàn)向外噴油，在要立即停車檢查。對機械密封故障預(yù)防處理措施有以下幾點：

　　(1)保證水泵的充分冷卻潤滑。對冷卻管路調(diào)節(jié)閥開度進行調(diào)整，從而確保水泵機械密封冷卻管路的暢通，在進行罐水泵時，要打開排空閥排清密封腔內(nèi)的氣體。

　　(2)確保機械密封安裝精度。水泵廠家在進行水泵密封環(huán)的安裝時，要保持動、靜環(huán)的干凈，并在摩擦幅面上涂少量的潤滑油，同時兼顧到高低壓端，嚴禁碰撞。在靜環(huán)的安裝過程中要用力均勻，防止壓偏，保證四周偏差不超過0.05mm。對水泵壓蓋與軸承配合間隙進行檢查，保證四周均勻，允許偏差范圍要保持在0.1mm 之內(nèi)。在安裝水泵機械密封部位時，水泵的軸徑向跳動不得超過0.05mm。安裝泵蓋及密封端蓋之前，要對機械密封安裝定位尺寸進行仔細核查，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行調(diào)整，但是鋼墊厚度不能超過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發(fā)生損壞，就隨意配上一臺電動機進行運行，結(jié)果就造成了水泵流量小、揚程低，無法上水現(xiàn)象。

　　2)水泵自身機械故障。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)動力機維修不靈。在水泵電機繞組燒毀故障而發(fā)生失磁，在維修過程中繞組匝數(shù)及線徑發(fā)生改變，或者是在維修中沒有完全排除故障等原因都會引起水泵轉(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;托架蓋或者滾動軸承間隙過小;泵軸發(fā)生彎曲或兩軸不同心;水泵葉輪平衡孔堵塞，導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

　　通過在線儀器儀表監(jiān)測水泵運行狀態(tài)，以及通過計算機輔助診斷系統(tǒng)來判斷水泵的故障部位，也逐步開始進入維修保養(yǎng)領(lǐng)域。一旦發(fā)生故障也要及時的通過各種方法處理故障，排除險情，從而延長水泵的使用壽命，保證水泵以及處理設(shè)備的穩(wěn)定安全運行。

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