加氢制氢立式P111/1电机电流超高故障分析及处理
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摘 要：加氢制氢的P111/1电流超高，检修时发现叶轮与隔板磨损，叶轮脱落，密封泄漏等故障现象，本文从泵的汽蚀，轴向定位，对轮的对中，材质的选择进行分析，通过对其综合改造，收到了良好效果。
一.设备简介
加氢制氢立式泵型号为65YTⅢ40×20的溶剂泵，是筒型双壳多级离心泵结构。结构特点是占地面积小，适用于狭窄空间安装。泵压力高，隔板与隔板间允许有轻微的泄漏。该泵主要是由筒体、泵盖及转子三个部件组成。这种结构在拆开联轴器和辅助管路，并松开泵盖螺栓后，就能将整个泵芯作为一个整体从泵体中抽出来，装拆快捷、方便。该溶剂泵的性能参数是：流量6-100立方米/小时，扬程400-1400m，转速2900rpm，电机功率80KW。额定电流150A。
二.故障现象
近一年来，平时巡检发现该泵振动大，电流超标严重，泵运行时发出异常的尖叫声，机械密封也经常泄漏，故障越来越频繁。解体检修发现该泵机械密封动静环发生偏磨，静环表面有严重的磨损痕迹，动环有卡死的现象。叶轮口环与隔板口环咬死在一起，叶轮根部与隔板发生磨损。叶轮轴向定位卡环没有卡紧，卡环脱离卡环槽。中间支撑套、底部支撑套磨损严重，叶轮咬死在轴上，轴弯曲超标。
三.故障原因分析
经过对设备运行情况的判断和设备解体检查，此泵存在工艺上长期抽空造成的设备零部件磨损，密封泄漏等。该泵的零部件本身存在一定的材质缺陷和设计的不合理。
3.1 工艺分析 当立式泵输送溶剂时，由于溶剂中多含有颗粒状物如泥沙，在输送过程中不可避免的会出现汽蚀与泥沙磨损的相互影响，造成叶轮口环与隔板口环磨损。由于工艺长期超负荷运行使得电机发热，电机电流超高。
3.2 同心度超标 复查同心度发现同心度超标严重，电机转子与泵轴同心度偏差2mm。当连轴器中心存在偏差时会产生附加弯矩，其作用力与连轴器中心的偏移量，实际上它首先会影响对轮螺丝，致其产生附加载荷，使轴弯曲，泵发生振动，转子晃动增大，中间支撑套与口环，底部衬套与底套发生摩擦，摩擦严重后叶轮口环与隔板口环发生摩擦，这时电机电流就会骤然上升。
3.3选材不对 原隔板口环与隔板定位套由于采用2Gr13材质与叶轮口环采用3Gr13材质性质相近，硬度值比较低，使叶轮口环与隔板口环容易咬合或粘死，中间底部支撑套采用45#钢，表面没经处理使得其材质硬度，强度不够，使叶轮口环磨损，间隙超标，产生上量不足，泵体发热，导致电机电流超高。
3.4叶轮轴向无法定位 由于此泵是仅有支撑衬套的，依靠电机轴承进行轴向定位的立式泵。电机无法与泵转子直接找同心度，只能以电机与密封腔止口间接找正来保证电机轴与泵轴在一条直线上，同时应检查电机对轮，泵对轮，短接的端面和止口的跳动值保证刚性连轴器连接后两根轴真正成为一个整体的转子。因为立式泵的叶轮在轴上是用卡环定位，叶轮是靠介质托起在隔板与隔板之间，因间隙过大，叶轮在轴上可以自由移动，导致叶轮与隔板经常磨损。
四.故障处理
4.1工艺改进 主要是改进泵的运行环境提高泵的抗腐蚀性能，一般要做到以下几点：
4.1.1 合理确定溶剂泵的安装高度，及时清理过滤网
4.1.2合理设计溶剂管道使泵具有良好的输送条件。
4.1.3合理安排负荷，使泵具有安全运行的条件。
4.2 装配要求
4.2.1将电机侧的联轴器推至电机轴端（如图1-1）：
图1-1 图1-2
把开口环装入电机轴端的槽内，对准电机侧联轴器和定位联轴器上的对位标记，用铰刀螺栓紧固（如图1-2）。
当往电机支架上安装电机时，电机接线盒的位置必须与电缆通路相适应。在定位联轴器的下面和泵侧联轴节的上面之间有一个间隙。只能将泵侧联轴器向上滑动到下部定位片的底表面处。该间隙由螺旋调整板调整，确保泵的转动部件被牵引向上，同时泵处于所规定的直立位置。
检查对轮螺丝与对轮孔的配合间隙，如有松动必须更换对轮螺丝和对轮，更换时对轮必须铰孔与对轮螺丝配合，螺丝与对轮孔必须是间隙配合，配合标准是0-0.02mm，螺栓称重，做好标记打上字头，防止混装。
4.2.2检查对轮端面平面度，首先将电机吊开用磁力表架吸在泵体支架上，把紧对轮，用百分表检查对轮端面，如有不平行必须上车床用假轴法修复，保证端面的平面度在0.02mm以内，使其表面粗燥度符合要求、无毛刺。
4.2.3用磁力表架吸在大盖上，用百分表检查泵与电机轴头的弯曲，如弯曲度大于0.06mm必须修复或更换，使转子晃动值减小在小于0.06mm，泵的振动值降低在标准0.06mm以内。
4.2.4检查电机支架与泵大盖支架平行度，如平行度超过0.02mm必须修复。
4.2.5检查泵的支架大盖止口与电机止口，必须有一定的间隙，如间隙过小无法调整，则需用车床修复。
4.2.6用百分表架吸在轴上检查密封腔孔和端面的晃动，如有超标必须检查大盖与一级隔板止口面是否平行。
4.2.7每级叶轮必须找静平衡，不平衡值不能超过3克。叶轮的内孔与轴配合间隙在0-0.02mm之间。整个转子的晃动值不能超过0.05mm，
4.2.8检查隔板与隔板口环之间的同轴度，如隔板互相之间止口配合间隙端面垂直度，每个隔板本身的两个止口和口环的同轴度都要符合技术要求，这样整个定子组建组装起来后的前后轴承孔内部口环和衬套才能保证同轴度要求，同时隔板与隔板之间导叶轴向定位可靠配合面间无间隙，定子组建组装后应符合技术要求（同轴度、轴向定位）目的：保证转子与定子互相配合得部件同轴（如各部位口环，衬套）间隙均匀不相互磨损保证泵的工作效率。
4.2.9检查叶轮口环与隔板口环之间的间隙，标准值在0.40-0.50mm之间，如有超标必须更换。
4.3材质处理
4.3.1 原来叶轮口环与隔板口环材质相近，容易粘死和咬合，现采用球墨铸铁口环，它具有硬度高，耐腐蚀，抗油蚀和抗磨损，成本低廉的材料。
4.3.2中间支撑套和底部撑套现采用45#钢表面渗氮处理增加表面硬度和耐磨性，使其达到长期运行的效果。（如下图）
4.3.3中间撑套和底部撑套与隔板口环间隙标准值在0.25-0.30mm之间，如有超标必须更换。（如下图）
4.4 叶轮轴上定位
4.4.1在每级叶轮的跟部加一个20mm的45#刚短套使叶轮在轴上无法自由移动，轴上卡环槽要清洗干净无毛刺，也要让卡环能自由取出。（如下图）
4.4.2装定位套时要确保叶轮在每两级隔板中间并且分级窜量相等，组装完后调整分窜量使叶轮流道与隔板流道对中，偏差不超过1mm.
4.4.3装卸卡环时要使用专用工具，卡环要有一定的弹性，否则卡环容易脱落，造成叶轮与隔板磨损严重。
五.结束语
通过在工作中的实践表明，本文从泵的工艺和设备的检修标准进行改进，合理选材，尽量延缓部件破坏速度，提高机组整体耐久性，以延长和合理确定机组的大修周期，节约维修费用，确保泵运行的可靠性，稳定性。
参考文献
1. 关醒凡，《现代泵技术手册》。宇航出版社，1995