船用离心泵的安全管理、故障判断和拆装步骤

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:船用离心泵在船舶中应用较为广泛,基本上在船舶机舱里每个角落都能够看到离心泵,所以对于离心泵的安全管理、故障判断和拆装步骤很重要,笔者在船对这种泵已经非常熟悉,对这种泵也有一些见解,现把自己的实际经验跟大家分享,供同行参考。

  关键词:离心泵;安全管理;故障判断;

  船用离心泵具有以下优点:流量连续均匀,工作平稳,转速高,对杂质不敏捷易损件少,管理和维修较方便。但离心泵也有以下缺点:本身无自吸能力,泵的流量随工作扬程而变,泵所能产生的扬程主要是由叶轮外径和转速决定的,不适合小流高扬程。因为具有以上优缺点,在船上使用离心泵的场合也有限,船舶机舱里使用离心泵的场合有压载泵、舱底水泵、日用淡水泵、日用饮水泵、热水循环泵、高温淡水泵、低温淡水泵、海水泵、消防泵、锅炉给水泵、锅炉循环水泵等。从以上应用的泵浦可以看出主机系统和锅炉系统的服务泵很多都是离心泵,它们直接影响着主机的开航,所以对于离心泵的管理、故障判断和拆装步骤尤为重要。在日常的安全管理、故障判断和拆装步骤也比较多,下面详细介绍一下离心泵的安全管理、故障判断和拆装步骤。

  首先谈谈离心泵的安全管理,(1)盘车,新装或检修后初次起动以及停用时间较长的泵,在起动前应手动盘车1-2转,以检查是否有卡阻、过紧、松紧不均或异常声响,盘车还可使润滑油进入各润滑部位。(2)润滑,轴承过早损坏大多是由于缺油或者滑油变质造成的,因此,在起动前和运转中都要检查润滑状态。(3)冷却,对于设有填料箱水封管、水冷轴承、水冷机械轴封或者平衡管、平衡盘的离心泵,应注意其相应的专设水管路是否通畅,并检查冷却水量和水温。在船上最需要冷却的泵浦笔者个人认为是锅炉循环水泵,因为泵浦工作在高温的锅炉水里,一般都是100度,在所有离心泵中工作的条件最恶劣,温度最高,所以在重新启动锅炉循环水泵之前,一定要检查冷却水管路是否畅通,冷却水量是否足够,备用的锅炉循环水泵也要保证冷却水通畅,流量足够,说明书里有明确规定,如果泵浦在启动时没有冷却水供应,哪怕只有一秒钟的时间,泵浦的机械轴封或者填料密封会很快损坏,导致高温锅炉水会从机械轴封或者填料密封处溢出。(4)封闭起、停,离心泵在关闭排出阀运转时功率最低,故关排出阀起、停对电网冲击最小。一般船上的离心泵不能满足这样启动的,大部分的离心泵功率很小,排出阀也是手动的,且常开的,封闭起、停太过浪费人力资源,且小功率的泵浦对电网冲击本来就不大。但对于大功率的泵浦是可以做到封闭起、停的,并且如果不封闭起、停,将对电网冲击相当大,容易造成设备的损坏,比如功率较大的压载泵,现在船上一般在压载间操作,所有的阀件都是遥控的,甚至排出阀还可以控制开度,这样既方便,也安全,还不浪费人力资源,对电网的冲击可以减少得最小。(5)检查转向,离心泵反转时不能建立正常排压,故新泵或者检修后的泵,初次起动时应瞬时间合闸试转,以判断是否因接线错误而造成反转。(6)避免干转,离心泵转动部件与固定部件的间隙大都很小(如密封环、级间衬套、平衡盘等),或直接接触(如轴封),因此,在没有液体的情况下干转时可能造成严重磨损、发热甚至抱轴,故应尽量避免干转。记得在南通船厂接船的时候,三管轮发现一台消防泵的机械轴封漏泄很厉害,一台新泵浦的机械轴封这么快就损坏了,机械轴封的寿命一般很长的,原因只有一个——干转,厂里的工人在初次调试泵浦的时候没有事先注入一定量的液体,导致泵浦发生干转,进而损坏机械轴封,不得不自己解体泵浦更换损坏部件,自己出的错,自己吃苦。(7)防冻及防锈,泵浦停用时,如环境温度可能降到零度以下,即应放尽泵内液体,以免冻裂。长期停用的泵,应在外露的金属加工面上(如泵轴、轴承、填料压盖、联轴节等)涂以防锈油,以免锈蚀。一般机舱里的温度不会低于零度,且船舶里有设备在可能低于零度的场所,一般都装有电加热装置,但没装电加热装置的场所里,则应按要求操作。防锈油在机舱里应用较为广泛,不管是长期停用的泵浦还是正在使用的泵浦,机舱轮机管理人员都会为了保险起见,能够涂的地方都涂上了防锈油。

  只要注意了以上七点安全管理,离心泵一般不会出现大的问题,离心泵的寿命会很长的,大大减少了机舱管理人员的工作量,但是寿命再大的机器设备,也会发生故障,正如不管多么健康的人,也会有生病的时候,因此常见的故障判断非常重要,准确的对故障进行判断,对管理人员在检修方面大大提供了方便,能够在较短的时间内恢复泵浦正常运转,下面再来谈谈离心泵的故障判断。

  (1)起动后不能供液,泵浦不能供液的情况可分两类。一类情况是起动后一段时间,排出压力表的指针仍基本不动,泵壳或排出管上的试水考克放不出水,这说明液体根本没进入泵内。有正吸高的离心泵,通常有各种自吸装置在起动期间在泵吸入口形成真空而“吸水”,如果这些装置不能产生足够的真空度,则引水失败,无法供液。属于这方面的原因可能是:引水装置失灵,或吸入管或轴封漏气,或吸入管露在液面。记得一次在德国汉堡港的PSC检查,PSC检查官要试验应急消防泵,由于应急消防泵一般很少使用,轮机员打开吸入阀后,排出阀一般常开,启动泵浦,但过了很长时间还是没有排压,排出压力表指针基本不动,泵浦自带的真空泵没有脱开,很显然,的确是没有排压,压力表没有问题,船舶现在也不是空舱,应急消防泵的吸口位置一般很低的,由于是新船,新设备,可以马上排除引水装置失灵,或吸入管露在液面,那么只有吸入管或轴封漏气了,PSC检查官当时非常客气,说等泵浦修好了,再告诉笔者来试验,要知道,应急消防泵属于滞留设备,非常关键。轮机员马上打开排出管路上的放气考克,发现大量的气体溢出,过了好一会儿,从放气考克里放出大量的水,关闭放气考克,自带真空泵脱开,排压渐渐上升了,泵浦恢复正常,PSC检查官也非常开心,没有出具任何缺陷。轮机员在关键时刻有效的把理论和实践相结合,真是令人佩服。另一类情况是液体已进入泵内,排出压力表读书已上升,但产生的封闭排出压力却小于正常值,原因可能在泵的方面,如叶轮松动,转速太低或者转向弄反。

  (2)流量不足,离心泵流量不足根据工况特性来分析,若不是泵的扬程特性曲线降低,就是管路的特性曲线变陡或上移,以致工况点向小流量方向移动。属于管路方面的原因是:管路排出高度或者排出液面压力升高或者排出管阻力变大。属于泵的原因是:转速不够,阻漏环磨损,内部漏泄增加,叶轮损坏,吸入管或者轴封漏气,吸入管侵入液面中太浅以致吸入了气体等等。一次航行中突然整个生活区内无水,轮机员下机舱检查,发现日用淡水泵一直在运转,淡水压力柜里已经无水了,压力柜的压力已经很小了,打开放气考克,有水冒出,泵浦本身及马达都发烫,轮机员一时找不出毛病来,轮机长过来一看,马上断定阻漏环磨损严重,内部泄漏厉害,马达发烫是因为现在已经长时间运转了,但如果泵浦工作正常时,泵浦本身是应该不烫的,因为泵浦的工作在冰凉的淡水中,由此可断定叶轮与阻漏环长时间磨损,导致泵浦发烫,以致阻漏环磨损,内部漏泄增加。经解体泵浦,发现叶轮松动了,阻漏环已经磨得相当厉害。更换叶轮及阻漏环,泵浦恢复正常。也许有的轮机员会认为是马达的问题,那就走了一点弯路,因此准确的判断故障对轮机管理人员来说非常重要。

  (3)电动机过载,船上一般都配有电机员,能够准确的进行故障判断,这里就不再详说了。

  有了上面一些微薄的故障判断经验,对于我们机舱管理人员或多或少有一点帮助,不至于走很多弯路,并且如果走了弯路,在弯路的地方又出现了问题,那可不是我们机舱管理人员所想遇到的,因此,准确判断故障,是一门很深的学问,需要我们机舱管理人员不断进步,不断积累经验,达到机舱管理的最高境界,正如医生给病人看病,对症下药,药到病除,不仅给病人带去了快乐,同时也给病人减少了痛苦,也给自己带来了成就感和快乐感。

  判断出了故障,就要进行维修,如果是泵浦本身损坏了,就需要解体泵浦,更换损坏部件,由于离心泵的基本构造大同小异,下面结合最近一次解体离心泵来谈谈拆装离心泵的步骤。一次航行中,轮机员发现锅炉循环水泵轴封处有大量热水溢出,很显然,机械轴封损坏了,需要解体泵浦,更换机械轴封,故障很快就判断了,接下来就要拆装了,首先介绍泵的解体。

  (1)首先切断泵浦电动机电源,并在电气控制箱上挂好“设备检修,严禁合闸”的警示牌。(2)关闭泵浦的吸、排截止阀。这点非常重要,锅炉水一般都有100度,哪怕只有一点,就容易烫伤人,一定要再三检查吸、排截止阀是否关死。(3)将电动机的接线脱开,在靠贝令处做好记号,拆除固定电动机的螺丝和弹性联轴节螺栓,然后将电动机卸下。(4)拆下泵浦与吸、排管法兰联结处的螺丝,使泵与管路脱离。(5)卸下泵浦与泵座的固定螺栓,然后将泵从泵座上吊出移到便于拆装的工作场所。(6)泵盖的拆卸:泵盖是用螺丝与泵体联结在一起的,拆前泵盖与泵体联结处应做好记号,拧下螺母,利用顶螺丝将泵盖顶离泵体即可拆下泵盖。(7)叶轮的拆卸:首先翻开锁紧叶轮螺帽的止动垫圈,然后用专用工具拧下轴头反向细牙螺帽,取下止动垫圈,然后利用叶轮平衡孔上的丝牙用专用工具将叶轮从轴上取下。(8)叶轮取下后,可依次从轴上取出平键、轴套和机械轴封的动环。(9)泵体的拆卸:泵体是用螺丝与轴承座联结在一起的,拆前做好记号,然后拧下螺母,拆下泵体,取出静环。

  发现静环处有一个很大的裂口,这就是漏泄的根本原因,当初的故障判断准确,需要更换新的机械轴封。接下来介绍泵的安装。

  (1)装泵体之前要把挡水橡皮圈先套在轴上,把静环装入泵体,并用沉头螺钉固定,然后再将泵体与轴承座相连接。(2)将动环与轴套组合件,轴套与轴之间的间隙很小,装复时可加肥皂水或油类润滑,同时必须保持摩擦面干净。(3)将叶轮套到泵轴上,套上止退垫圈,旋上反向细牙螺帽固定。(4)装上泵盖,再转动泵轴,同样能灵活转动。(5)将泵吊入泵座并将其固定,装妥吸、排管法兰联结处的螺栓。(6)将电动机装复并固定,进行泵和电动机的对中找正。(7)试车运行一小时左右,检查工况。

  以上所说的,难免有不足之处,还望批评和指正。离心泵的安全管理、故障判断和拆装步骤,这三样是一环套一环,只要第一个环节做好了,第二个环节就出现得少了,第二个环节做好了,第三个环节就顺利多了,工作起来也得心应手了。机舱里其他设备不也是如此吗?让我们共同努力,把机舱的安全管理工作做得更好。使船舶永远安全航行和穿梭于四大洋和五大洲里。

参考文献

  [1] 船舶辅机.全国海船船员适任考试培训教材.中国海事服务中心组织编审,2018.

  [2] 轮机维护与修理.中国海事服务中心组织编审,2012.

  [3]船舶管理.中国海事服务中心组织编审,2012.

作者:王波 单位:湖北交通职业技术学院航海学院轮机教研室

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