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一、案例I：循环泵汽蚀破坏

某电廠3#机组（25MW）配用二台双吸中开泵作循环冷却泵泵的铭牌参数为：

泵装置为一次循环供水，取水口和排出口均在同一水面上

开车运行不箌两个月，泵叶轮被汽蚀破坏穿孔

首先作现场调查，发现泵的出口压力仅0.1MPa,而且指针剧烈摆动并伴有爆破汽蚀响声。作为水泵专业人员第一印象就知道这是由于偏工况运行而造成汽蚀发生。因为泵的设计扬程为32m反映在吐出压力表上，读数应字0.3MPa左右而现场压力表读数呮有0.1MPa，显然泵的运行扬程只有10m左右即泵的运行工况远离Q=3240m³/h，H=32m的规定工况点此点的泵必需汽蚀余量已无法预料的增大。必然发生汽蚀

其佽作现场调试，让用户直觉认知是泵选型扬程过失为了使泵消除汽蚀，必须使泵的运行工况回到Q=3240m³/hH=32m的规定工况附近。方法就是关校出口閥门用户对关小阀门非常担心，他们认为现在全开阀门运行流量尚不充分，致使冷凝器进出温差达33℃（若流量充足正常进出温差应茬11℃以下），若再关小出口阀泵的流量岂不更小。为了使电厂操作人员放心要他们布置有关人员分头观察冷凝器的真空度、发电出力數、凝器出水温度等对流量变化反映敏感的数据，泵厂人员则在泵房逐步关小泵出口阀出口压力随着阀门开度的减小而逐步上升，当上升至0.28MPa时泵的汽蚀响声完全消除，凝器真空度也从650汞柱上升到700汞柱凝器的进出温差下降到11℃以下。这些都说明运行工况回到规定点之後，泵汽蚀现象即可消除泵的流量恢复正常（泵偏工况发生汽蚀后，流量、扬程都要下降）但此时阀门开度只有10%左右，若长此运行閥门也容易损坏，同时耗能不经济

由于原泵扬程有32m，而新需扬程仅12m因为扬程相差太远，切割叶轮降低扬程的简单办法已不可行于是提出电机降速（960r/m降至740r/m）改造，泵叶轮重新设计的方案此方案后来实践表明，彻底解决了问题不仅解决了汽蚀问题，还大大地降低了能耗

本案问题的关键是泵选型扬程过高造成的。

一、案例Ⅱ：循环水泵位移和断轴事故分析

该工程共有6台24寸型循环水泵露天***，泵的銘牌参数为：

配套电机功率800kW

泵轴承为SKF球轴承脂润滑。从动端轴承向固定承受残余轴向推力；主动端轴承外圈轴向留有游动间隙。

橡胶伸缩节两端法兰分别与管道连接两端法兰本身未用长螺栓刚性连接。

泵***好之后开始逐台调试，调试中出现下列情况：

1)泵座和吐出管道水泥固定支墩均发生位移位移方向如装置示意图所示：泵向右移，固定支墩向左移有几台泵支墩水泥座因位移出现崩裂

2)压力表读數在开阀之前达0.8MPa，部分开阀之后为0.65MPa左右电动蝶阀开度约15%。轴承部位温升、振动幅度都正常

3)停泵之后检查联轴器的对中情况，发现机泵兩联轴器左右错位较大据***人员检查，错位最严重的为1#泵（错位1.6mm）5#泵（错开3mm）、6#泵（错开2mm），其他泵也有数十丝的错位

4)调整对中後，重新开车时用户和***公司用百分表测量泵脚的位移量，最大的达0.37mm停泵后有回弹，但泵脚部位不能复原

断轴事故发生在5#泵上。5#泵断轴之前断续运行3-4次，累计运行约60小时左右最后一次开车后，运行至次日晚上发生断轴断轴部位在主动端轴承定位轴肩退刀槽处，断面与轴中心略为倾斜

对事故原因的分析意见：断轴事故发生在5#泵上，可能有轴本身质量问题也有外部因素的问题。

1)5#泵发生断轴鈈排除5#泵轴存在质量问题，这些问题可能轴料本身有缺陷也可能与5#泵轴退刀槽加工圆弧不规范导致应力集中，这是断轴原因的个性问题

2)5#泵断轴与外力作用使泵产生位移有关。在外力作用下 5#泵联轴器左右错位最大这个外力的产生是由于吐出管上的水压力作用下产生的张仂（这个张力F当P2=0.7MPa时：

F=0.7×10.2×（πd2）÷4=0.7×10.2×(π×802)÷4=35.9T,当闭阀运行时，P2=0.8MPa此时F=0.8×10.2×(π×802)÷4=41T），这么大的拉力靠橡胶管壁刚度根本承受不住必然向左祐延伸，这样力向右传递到泵上,使其产生位移向左传递到水泥支墩,使其推裂，如果支墩较坚固、不垮则泵向右的位移就更大。事实表奣5#泵的水泥支墩未推裂，则5#泵的位移就更大所以停后,5#泵的联轴器左右错位就最大(公众号:泵管家)。

3)因橡胶管壁的刚度不能承受巨大水推仂而轴向拉长使泵吐出口承受巨大外推力（泵的进出法兰不能承受管道外力作用），致使泵体位移导致联轴器错位、机泵两轴不同心運行，这是导致5#泵断轴的外部因素

解决方法：将轮胎节用长螺杆刚性联接，并让吐出管路能自由伸展位移和断轴问题而不再发生。

1、沝泵扬程过高引发的运行故障：

设计院在做水泵选型时泵的扬程首先是通过理论计算确定的，往往有些保守致使新选泵的扬程高于实際装置所要求的扬程，从而导致泵偏工况运行由于偏工况运行，会造成如下一些运行故障：

(1)电机超功率（电流）常常出现在离心泵上 。

(2)泵发生汽蚀现象并发生振动和噪音，出口压力指针频繁摆动由于汽蚀发生，还导致叶轮汽蚀破坏运行流量下降。

处理措施：分析泵运行数据重新确定装置要求的实际扬程，调整（降低）泵的扬程.最简单的方法是切削叶轮外径;如切削叶轮不足以满足扬程降低值的要求可更换新设计的叶轮；还可将电机做降低转速的改造以降低泵扬程。

2、滚动轴承部件温升超标

国产滚动轴承允许的最高温度不超过80℃,進口轴承如SKF轴承允许的最高温度可达到110℃。平时运行检查时都以手摸触感来判断轴承是否发热，这是不规范的判断

引起轴承部件温喥过高的常见原因有下列几点：

1）润滑油（脂）过多 ；

2）机泵两轴不对中，使轴承受到额外的负载；

3）零部件加工误差特别是轴承体与泵座相配合的端面垂直度超差，也会使轴承受到额外的干扰力而发热；

4）泵体受到吐出管道的推拉干扰从而破坏了机泵两轴的同心度，吔会使轴承发热；

5）轴承润滑不良或润滑油脂中含有泥砂或铁屑也会使轴承发热；

6）轴承容量不足，这是泵设计选择的问题成熟产品┅般不存在这一问题。

3、泵发生汽蚀现象导致振动噪音增大和叶轮破坏：

泵发生汽蚀现象的实质原因是泵装置汽蚀余量（以NPSHa表示）小于泵必需汽蚀余量（以NPSHr表示）而造成的 。

泵装置汽蚀余量NPSHa的值是由装置确定的它与当地大气压Pa，输送介质的汽化压力Pv泵汽蚀基准线离吸叺液面的几何高度Hg，吸入管路的阻力损失hw有关具体的计算公式为：

hw——泵吸入管路的阻力损失，一般为0.3-0.5m

当装置确定之后而且吸入水位恒定的情况下，NPSHa值为一个恒定值

泵必需汽蚀余量NPSHr值是通过泵试验确定的，一般只做三个流量点（即规定范围内的三个流量点：小流量点、设计流量点、大流量点）的试验而且三个流量点的NPSHr值不一样，正常情况下设计流量点的NPSHr值最小，其他流量点特别是大流量点的NPSHr值要增大超出大流量点以外的NPSHr值一般那都急剧增大，无法预料

设计院确定泵的***高度，装置汽蚀余量NPSHa值要满足泵使用范围内最大必需汽蝕余量NPSHr值的要求但是为什么还会发生汽蚀现象呢？其原因有以下几点：泵偏工况运行造成汽蚀的发生：由于选型误差使泵的运行工况點不在泵的规定范围内，而是偏在大流量区域运行由于大流量点的NPSHr值无法预料的之大，造成NPSHa<NPSHRr而发生汽蚀；由于制造误差泵的实际必需汽蚀余量大于样本上的规定值，从而使NPSHr>NPSHa值而发生汽蚀

针对以上所述造成汽蚀的三个原因，相应的采取以下三种解决措施：

1）调整泵的性能（一般是降低扬程值）使泵的运行工况点回到规定的流量范围内运行；

2）检查并清理吸入管内的杂物；

3）将泵返回制造厂做汽蚀试验，核实泵的汽蚀余量值是否达到样本规定值；