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泵友圈动设备技术交流第81期

泵友圈动设备技术交流第81期

说明:本文内容来源于泵友圈动技术交流群,旨在为业主单位、工程公司及设计院等机泵从业者提供技术、产品、采购等方面交流,如您希望进群交流,可添加群主微信并备注:公司+姓名+职务,我们审核通过后邀请进群。






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问:请教一下,API610的泵安装的时候泵那侧通常会加不锈钢垫片吗?还是只能在电机侧加垫片?泵和底座之间通常会放不锈钢的垫板吗?垫板上面再放垫片。海工项目上BB5的泵,比较大,担心不加钢板会产生腐蚀问题。泵体和底座是碳钢的。




答:根据API 610标准规范,除非另有特殊规定,泵应直接安装在底座的安装垫上,严禁在泵侧使用垫片。垫片的安装仅限于传动系统组件(如电机)侧,且需满足厚度不小于3mm、总厚度不超过13mm且不超过5片等要求,其唯一目的是调整轴系对中,而非防腐。




而担心的腐蚀问题,在泵和碳钢底座之间直接加装不锈钢垫片并不能有效防腐。碳钢与不锈钢直接接触,在海洋高盐雾、高湿度环境下极易形成电偶腐蚀(原电池效应),反而会加速碳钢部件的腐蚀速率。






问:请问有离心泵出口管道振动的国际标准或者国内标准吗?类似ISO 20816,可以判断转动设备振动的严重等级?




答1:目前国际上(如ISO系列)和国内尚未出台专门针对“离心泵出口管道振动”的独立通用评价标准。ISO 20816系列(及国内等效标准GB/T 6075系列)等规范主要适用于评价旋转机械(如泵本体、电机等)非旋转部件的振动烈度,并不直接适用于管道系统。管道振动的评价通常需要结合具体的工程规范和流体力学分析来进行。




答2:针对特定行业的管道振动,国内有相应的控制导则可供参考。例如电力行业的 DL/T 292-2011《火力发电厂汽水管道振动控制导则》。对于石油化工等行业的管道,虽然 SH/T 3041《石油化工金属管道布置设计规范》未直接给出明确的振动阈值限值,但明确要求对管道进行应力分析和振动评估,以防止流体脉动或机械振动引发的管道疲劳破坏。


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答3:正如前述,SH/T 3041等规范侧重于要求开展分析和检测,目前工业管道(特别是泵出口管道)的振动分析与消振处理确实是行业内的技术难点。管道振动不仅受泵本身机械振动的影响,更多是由流体脉动(如水力激振、汽蚀、阀门节流等)引起的。在实际工程中,由于缺乏统一的绝对限值标准,通常需要通过现场实测、频谱分析以及管道系统的模态测试,综合评估振动原因(如共振、流体激振等),并采取增加管道支撑、调整管架间距、加装减振器或优化管路设计等针对性措施来控制振动。






问:这个夹套设备的水垢清理谁有好的办法?不处理水垢,屏蔽泵电机都干烧了。




答1:针对夹套水垢,推荐使用专用的安全型化学除垢剂(如含有机酸、渗透剂、缓蚀剂的复配清洗剂)或柠檬酸进行清洗。清洗时建议将温度控制在40-60℃(最高不超过60℃),并采用“间歇循环清洗”模式(例如循环1小时、浸泡1小时,交替进行10-12小时),这样除垢效果更佳。




答2:建议根据换热器的温差变化来制定清洗频次。清洗工艺上,采用“浸泡+循环+再浸泡”的交替方式效果最好。此外,从预防角度出发,日常运行中应定期化验水质,及时排污,并考虑投加阻垢剂,以延缓水垢生成。




答3:草酸及其他有机羧酸也可用于除垢,但必须严格控制浓度。除事后清洗外,更应注重运行中的水质管控。在工艺条件允许的情况下,可适当提高夹套内冷却水的流速,减少水流死角,这对抑制结垢也有一定效果。




答4:高压水射流属于机械清洗,而夹套空间狭窄,机械清洗难以彻底。化学清洗虽然效果好,但必须制定完整的工艺方案,特别是要选择含有优良缓蚀剂的清洗剂,严防清洗液对夹套及内部金属管道造成腐蚀损伤。




答5:高压清洗对夹套内部确实作用微乎其微,化学清洗是更为彻底的选择。但务必注意化学试剂的配比与清洗后的中和、钝化处理。夹套结垢在化工厂极为常见,为避免屏蔽泵电机因冷却不畅而过载烧毁,建议在源头加装除垢仪或水质软化系统,从根本上解决结垢隐患。






问:如图,这个位置有没有哪个规范明确是否一定要用定位台的?




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答1:关于轴承外圈是否设置定位台(挡肩),主要取决于轴承的类型及其在泵轴系中的定位方式,具体可参考以下工程规范与设计原则:




深沟球轴承配置:在一般的OH(悬臂式)离心泵中,若两端均采用深沟球轴承,通常仅依靠轴承端盖来限制外圈的轴向位移,因此轴承箱孔内一般不会设计专门的定位台。




角接触球轴承配置:若采用角接触球轴承(常用于承受轴向力),为保证轴承组的轴向定位和预紧力,轴承箱内通常会设置定位台,以顶住轴承外圈端面。




圆柱滚子轴承(NU型)配置:NU型圆柱滚子轴承常作为游动端(自由端)使用,以吸收轴因热膨胀产生的轴向位移。此时,其外圈在轴承箱内必须设置定位台进行双向或单向轴向固定,防止外圈与轴承座发生相对转动或轴向窜动。




目前并没有单一规范强制要求“必须”使用定位台,而是由相关机械设计标准和泵类技术规范指导设计。例如,国家标准 GB/T 5656(离心泵技术条件 Ⅱ类)以及 API 610 标准中,对泵轴系的支撑、轴承配置及轴向定位有明确的原则性要求。轴承的具体结构(如是否带定位台)需严格遵循轴承制造商的安装指导手册及泵本体的装配图纸。






问:变频泵,如何设计阶段定义变频的频率调节范围?如下要求合理么?


1)最高运行频率:50 Hz。原则上不超过电机额定频率,并根据电机电流、泵流量及机组振动状态确认运行安全性,避免高速工况下电机过载或泵偏离允许运行区间。


2)最低常规运行频率:30 Hz。30 Hz以下不作为常规长时间稳态运行区间;如需开展更低频率运行,应结合电机低速冷却能力、泵最小允许流量及机组振动状态单独确认。




25Hz以下,电机的风扇必须是单独的定频电机驱动了吧?




答:“25Hz以下电机风扇是否需要独立驱动”的疑问,答案是肯定的。普通三相异步电机的冷却风扇与主轴同轴,低频运行时风量急剧下降,散热能力崩溃,极易导致电机过热烧毁。而变频专用电机配备了由独立电源供电的强制冷却风扇,无论主轴转速如何,均能保证良好的散热效果。此外,从泵的水力特性来看,离心泵在低于25Hz(即额定转速的50%)运行时,不仅效率会急剧下降,还极易引发汽蚀和严重的机械振动,因此通常建议将最低运行频率设定在30Hz(约60%额定转速)以上。




关于频率调节范围的设计,还需结合泵的类型进行区分。对于离心泵,根据比例定律,其扬程与频率的平方成正比,当频率降至60%(即30Hz)以下时,输送压力(扬程)会大幅下降,往往无法满足系统需求,因此不建议离心泵在过低频率下运行。而对于转子泵(如螺杆泵、齿轮泵等容积式泵),由于其输出压力主要取决于管路阻力而非转速,在降至60%频率下依然能够维持稳定的输出压力,因此转子泵对低频运行的适应性要好得多。






问:德帕姆的计量泵中间液压腔的液压油顺着拉杆回串至电机端蜗轮蜗杆箱。是中间的隔离油封损坏了吗?现在蜗轮箱油位上涨,液压箱油位下降。




答1:这种现象大概率是中间隔离部位的密封件失效所致。具体而言,通常是骨架油封、填料或O型圈等密封元件发生了磨损或损坏,导致液压腔与传动箱之间的密封屏障被破坏。




答2:中间的高压油封密封组件损坏后,液压端在运行中产生的高压会将液压油挤压并窜入涡轮蜗杆箱内。这不仅会导致蜗轮箱油位异常上涨、液压油乳化,还会使液压腔内的油量减少、压力不足,最终在泵出口表现为流量偏小甚至完全无流量。




答3:在排查和维修时,需根据具体的泄漏路径进行精准定位:


1)若液压油是顺着拉杆处渗漏,说明骨架油封已经失效,需要拆解更换新的骨架油封。


2)若泄漏发生在柱塞侧,则说明填料或格莱圈(Glyd Ring)出现了磨损,此时可尝试适当紧固填料压盖;若紧固后仍无法解决,则必须更换新的格莱圈及填料组件。






问:怎么判断机械密封更换下来动静环(合金环)是否磨损了?如图,这种算严重吗?




答1:磨损程度已经比较严重。机械密封在运行过程中,动环与静环的贴合面(镜面)必然会产生摩擦痕迹。判断其是否磨损,最直观的方法是观察密封端面是否出现均匀或不均匀的划痕、磨痕,以及表面粗糙度是否增加、失去原有的镜面光泽。若磨损深度超过0.5mm或出现明显沟槽,则说明磨损已非常严重,必须更换。




答2:这种严重的磨损大概率是介质中的硬质颗粒侵入密封面所致。磷酸铁锂浆料中含有大量固体颗粒,这些颗粒随介质进入密封面后,会像磨料一样对密封环产生持续的刮削作用,从而加剧磨损。建议您重点排查冲洗系统的实际运行效果,确认其是否真正起到了阻隔颗粒的作用。




答3:除了颗粒磨损外,高温干摩擦也是导致此类严重磨损的重要原因。在研磨机这种工况下,如果冲洗系统虽然完好但流量或压力匹配度不足,无法在密封端面间形成稳定有效的润滑液膜,就会导致密封面处于干摩擦或半干摩擦状态。这会引起摩擦热急剧升高,加速端面磨损甚至导致材料热裂。因此,建议重新评估冲洗系统的匹配性,确保冷却和润滑效果满足磷酸铁锂浆料的工况需求。






问:请教个问题,有一台柴油泵,介质温度 275℃,泵下边放空丝堵渗漏,缠生料带封不住,有没有好的解决办法?




答1:常规螺纹胶的耐温上限通常在200℃左右,在275℃的高温工况下会迅速碳化失效,因此不建议使用普通螺纹胶。




答2:针对该工况,最可靠的方案是采用“平面密封+耐高温密封胶”的组合。如果丝堵带有锥度或平面,建议使用退火紫铜垫片进行硬密封;若需配合密封胶,可选择乐泰5770等耐温达280℃左右的耐高温管螺纹密封胶。




提问者反馈:这个没有平面密封面呢,刚从网上查了一下有耐高温 370℃的生料带,打算试一下。




答3:也可以直接搞个防火密封胶试试。




提问者反馈:主要是我这个阀门有点内漏,丝堵这里会持续漏液,密封胶用不了。丝堵螺纹不确定呢,我拆开的时候检查一下。






问:单级离心泵电机电流正常270A,现在是240A,电流上不去是什么原因?




答1:首先需确认泵体运行是否平稳,有无异常振动或异响。同时,请检查当前泵的出口压力是否偏高?




答2:电流下降且流量不足,建议重点排查叶轮是否存在磨损或损坏,这可能是导致泵打量能力下降的原因。




答3:也可能是密封环(口环)间隙过大,导致泵内高压区液体向低压区大量回流,容积效率降低,从而引起电流下降。




答4:电流上不去的同时,请确认流量和压力是否有变化?输送介质的性质(如密度、粘度)是否发生改变?当前流量能否提上去?




提问者反馈:出口压力没变化,但流量上不去,主要是流量变小了。




答5:建议测试一下关死点扬程(即关闭出口阀门运行),如果关死点扬程正常,则应重点排查入口管路及过滤器是否堵塞。




提问者反馈:入口堵塞应该会导致电流偏大吧?我怀疑是口环磨损严重导致的。




答6:这里需要纠正一下:口环磨损严重会导致泵内泄漏量增加,实际输出的有效流量减少,电机的负载随之减轻,因此电流会变小而非变大。




答7:流量上不去,电机负荷减轻,电流自然上不去。建议检查入口过滤器是否堵塞,以及叶轮是否存在腐蚀或磨损。从离心泵轴功率计算公式 P=ρgQH/1000η 可以看出,当扬程H不变、效率η因内漏或堵塞而下降时,实际流量Q减小,轴功率P和电流自然会下降。




答8:此外,介质温度的升高或组分的变化(如密度、粘度降低)也会直接影响泵的做功负荷,导致电流下降。




答9:结合您的工况,我曾遇到过类似情况:流量下降且电流偏低,最终查明是叶轮流道结垢(介质含油)导致过流面积减小。清理叶轮后,泵的性能恢复正常。




提问者反馈:该泵已拆检,发现叶轮入口流道确实存在杂物堵塞,清理后问题已解决。






问:短轴的磁力泵和长轴重载的磁力泵大家是怎么选择的?




答:根据我目前的工程经验,磁路设计与泵的负载工况密切相关,但针对某一特定厂家,其磁路设计体系通常是相对固定的。关于隔离套的单双层结构,其选择主要取决于介质的化学特性,与重载或中轻载工况的关联度并不大。相关标准中能够解答大部分基础性问题,特别是关于第二层防护(如泄漏检测、安全屏障等)的设计规范。




防护层设计是合理的,但我目前的关注点集中在长轴与短轴的结构差异上。在此需要确认一下,该短轴磁力泵厂家是否选用了钕铁硼(NdFeB)作为磁体材料?因为钕铁硼虽然磁能积高、性价比高,但其耐温性能存在局限,随温度升高其扭矩强度的衰减幅度明显大于钐钴(SmCo)磁体,在200℃左右就可能出现较大的性能斜率变化与衰减。对方若选用高磁能积的钕铁硼材料,在低温或常温工况下即可满足扭矩传递要求,这确实为实现短轴设计提供了技术可行性。




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