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泵友圈动设备群技术交流第47期

泵友圈动设备群技术交流第47期

                                                                                           Winnie整理                                                                                                                              泵友圈                                          
                                     2025年09月20日 08:29                                                                                                                      



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本问答内容来自于泵友圈动设备交流群(群内小伙伴为机泵、压缩机等动设备管理和采购人员)讨论问答集锦,答案仅供大家研究参考讨论


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1

如图,蜗壳处有杂音,轴承振动,温度均正常,另一台泵压力表指针稳定。异响自入口向出口逐渐增大,入口无压力表。请教,是否是有气体排不出?

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答1:建议与运行正常的另一台泵进行工况对比。若两台泵出口阀门开度不一致,应将异常泵的出口阀调节至与正常泵相同开度。现场出现异响的泵,其出口阀开度是否明显更大?电动阀虽配有阀位指示(通常位于涡轮头),但需注意该指示可能因维修或校准失误而失准,不能完全依赖。


答2:确保泵入口阀门全开,通过调节出口阀门开度,使出口压力表指针稳定。异响可能源于运行工况偏离设计点:入口通流不足或出口开度过大,导致流速过高,泵内局部压力低于介质饱和蒸汽压,引发轻微汽蚀,产生噪声。应逐步关小出口阀,观察压力与声音变化。


答3:泵壳顶部通常设有排气阀(或丝堵),可尝试打开放气,观察是否有气体排出。对于长期停运或首次投运的泵,此操作尤为必要。若运行中排气效果不佳,可结合盘车辅助排气。


提问者反馈:如图电动阀。

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异响

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正常


答4:尽管电动阀本体正常,但其阀位指示信号可能因维修、编码器故障或调试错误而失准,实际开度与显示不符。此时不应仅依赖阀位反馈。建议查看电机运行电流:若异常泵的电流明显高于另一台泵,则说明其流量偏大,极可能是出口开度过大所致。可尝试关小出口阀,但操作前必须通知工艺人员,遵循操作规程,避免系统扰动。


答5:该泵疑似为循环水泵。异响泵可能存在入口流量不足,比如被同系统其他泵“抢量”导致偏流;入口过滤器堵塞(如有);循环水池液位偏低或吸入口淤积,造成有效进水面积减小;入口管道存在空气积聚或阻力不均等。


建议:
1)加装临时入口压力表,对比两台泵入口压力;
2)关小出口阀,验证是否因流量过大引发异响。


答6:建议将出口阀适当关小,使出口压力表读数稳定在系统设计压力(如0.4 MPa),然后监听泵运行声音。当前泵很可能偏离最佳效率点(BEP)运行,处于大流量、低扬程工况,易引发汽蚀和水力噪声。先将泵调节至高效区运行,若异响仍存在,再排查其他原因。


答7:泵额定扬程为42米,而异常泵实际扬程未达到,出口压力偏低,表明实际运行流量过大,严重偏离设计工况点,已出现轻微汽蚀现象。汽蚀噪声通常从吸入侧向排出侧传播并增强。建议按前述方法,关小出口阀(“勒一下”),提高出口压力,降低流量,使泵回到设计工况附近,噪声通常可消除。


答8:异响也可能是泵体内残留气体所致。正确排气方法为:停泵状态下,打开蜗壳顶部排气阀,同时手动盘车,直至连续出水无气泡;运行期间排气效果有限,因压力波动可能导致气体重新析出或空气倒吸。


建议优先执行停泵排气操作,确保泵腔完全充满液体后再启动。


2

请教个问题,起因是液硫池(液下泵)硫磺输送泵,出现盘车卡顿情况,我们采取的措施是调节了一下轴间隙后手动能盘车,但是开机运行10秒后就起跳,起跳后手动盘车盘不动,来来回回好多次解决不了问题。这是什么情况?液硫池温度在140℃左右。


答1:可能是:

1)液硫聚合(形成多硫化物或固态硫):液硫在140℃时处于亚稳定状态,尤其当温度低于130–140℃的临界范围时,易发生硫的聚合反应,生成长链多硫化物(如S₈ → Sₙ),黏度急剧升高,甚至形成胶状或半固态物质。这些聚合物可能在泵体、叶轮或轴承腔内积聚,造成转子卡滞。


2)轴套或导轴承摩擦卡死:液下泵通常采用滑动轴承(如石墨、碳化硅或橡胶导轴承),依赖液硫润滑和冷却。若轴间隙调节不当、轴套偏磨或存在杂质,运行时受热膨胀可能导致轴与轴套间间隙消失,发生干摩擦或抱轴,引发过载跳停。


答2:泵送介质局部温度不足是关键诱因。虽然液硫池整体温度显示为140℃,但泵体局部(如吸入段、轴承腔、泵外壳)可能因保温不良、循环不畅或停机冷却,导致实际温度低于液硫的流动性临界温度(通常需维持在130℃以上)。低温区域液硫黏度增大甚至析出固体硫,造成启动阻力剧增。此外,若泵长期停运后未充分预热,冷态启动时极易因热膨胀不均和介质凝固导致卡泵。


3

请教,磁力泵使用温度小于120℃时磁性材料选用钕铁硼(NdFeB)过么?虽然成本低,但容易消磁。


答1:在磁力泵设计中,仅通过液位连锁和欠载保护来防止泵抽空虽是必要的安全措施,但不能完全规避钕铁硼(NdFeB)高温退磁风险。抽空会导致介质中断,冷却润滑失效,泵内温度迅速上升,即使短时超温也可能造成永磁体不可逆退磁。因此,选型时必须依据实际运行温度(包括稳态与瞬态工况) 和介质特性进行磁材匹配,不能仅依赖保护系统弥补材料局限。


答2:钕铁硼(NdFeB)磁体性能与其牌号密切相关,不同牌号对应不同的最高工作温度和耐温能力。


对于使用温度小于120℃的工况,若选用普通N系列NdFeB存在较大退磁风险。应至少选择H级或更高牌号(如H、SH等),并结合安全裕量(建议工作温度低于磁材额定温度10–20℃),确保长期稳定运行。尽管高牌号NdFeB成本较高,但在关键应用中可避免因退磁导致的泵失效和安全事故。目前已知最高的AH系列可以220度。


如图:

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4

请问,往复式压缩机的活塞杆跳动值应该在多少啊?垂直跳动忽大忽小。


答1:根据API 618《石油、化学和气体工业用往复式压缩机》标准要求:


对于卧式压缩机,制造商应在车间进行“过杆测试”(Bar-over Test)前提供预期的冷态水平和垂直活塞杆跳动值,并应披露计算中所采用的假设条件(如主轴承间隙、连杆大小头间隙、十字头销配合等)。


垂直方向跳动公差:不得超过活塞行程的 ±0.015%;


水平方向跳动公差:不得超过 0.064 mm(0.0025 英寸),且该限值与行程长度无关。


这些预期的冷态跳动值应在车间过杆测试中实际测量并验证,并记录在活塞杆跳动表(Rod Runout Table)中。测量位置应位于气缸填料函法兰附近的活塞杆外露段,使用磁力表座和千分表进行精确测量。


需注意:跳动值是矢量,包含大小和相位角,因此应在多个曲柄角度下测量,以判断是否存在机械偏差或装配问题。


答2:若活塞行程为1米(1000 mm),则允许的垂直跳动总公差为:1000 × 0.015% × 2 = 0.3 mm(即±0.15 mm);


若行程为2米(2000 mm),则垂直跳动公差为:2000 × 0.015% × 2 = 0.6 mm(即±0.3 mm)。


但需强调:该值为总跳动量(TIR, Total Indicator Reading)的允许范围,实际测量值应尽量接近理论计算值,且趋势稳定。


测量装置本身的影响有:

1)若用于固定千分表的支架(仪表架)结构薄弱、刚性不足或安装不当,在压缩机运行振动或手动盘车过程中可能发生弹性变形,导致读数失真;

2)支架应采用刚性高、结构对称的专用工装,避免使用过薄或悬臂过长的自制支架;

3)同时确保表头触针垂直于活塞杆表面,且预压量适中(通常0.2–0.4 mm),避免侧向力引入误差。


5

如图,泵壳四氟损坏什么原因?入口阀门没开?没有任何的远传仪表,查不到损坏时间和原因。

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答1:四氟(聚四氟乙烯,PTFE)内衬泵壳的损坏,常见原因是泵在无介质状态下空转运行。PTFE衬里层依靠输送液体进行冷却和润滑,一旦泵在入口阀门未开启、吸入管路堵塞或液位过低等情况下启动,泵腔内迅速升温,导致PTFE材料超过其耐温极限(通常为150–180℃),发生软化、鼓包、脱层甚至碳化。


此类泵一旦内衬损坏,由于修复困难且难以保证密封性与结构完整性,通常需整体更换泵壳或整台泵。


答2:除空转外,还应排查以下机械因素:


1)启动前盘车是否顺畅:若存在摩擦异响,可能表明叶轮口环与泵壳间隙过小、轴弯曲或轴承磨损,导致运转时局部摩擦发热,损伤衬里;


2)轴承轴向窜量是否超标:窜动过大可能导致叶轮刮擦泵壳内衬,尤其在多级泵或高扬程工况下;


3)口环(耐磨环)间隙是否符合标准:间隙过小易引起动静部件接触,产生高温点,加速PTFE老化或变形。


6

咨询个问题,双封P54冲洗方案,现在用来打清水,冲洗液也是必须接吗?中断会烧机封吗?


答1:是的,必须接入一进一回。Plan 54为外部液体缓冲系统,通过外部加压储罐向双端面机械密封的密封腔持续供给清洁、稳定的冲洗液(通常为白油或兼容介质),形成压力屏障并带走摩擦热。即使输送介质为清水,该外部冲洗系统仍需投用,否则双端面之间的缓冲液缺失,导致密封面干转、过热,迅速引发密封失效。


答2:选用Plan 54通常适用于高温、高粘度、易结晶或危险性介质(如烃类、溶剂等),其设计初衷并非用于清水工况。清水本身润滑性和汽化潜热较高,常规工况下可采用更简单的冲洗方案(如Plan 11、Plan 13或Plan 21)。


因此,在清水应用中配置Plan 54属于过度设计,可能源于原工况要求。但当前作为临时使用,仍须按密封系统设计要求运行。


提问者反馈:原来不是打清水的,现在临时拿过去用了。


答3:无论输送何种介质,机械密封的冲洗系统都必须按规定投用。对于双端面机械密封(如API 682 Type 2或Type 3),Plan 54冲洗不仅提供密封功能,更重要的是实现:

1)冷却:带走动环与静环摩擦产生的热量;

2)润滑:维持密封面间液膜,防止干摩擦;

3)清洁:防止杂质积聚;

4)压力控制:确保密封腔压力高于泵腔压力,阻止工艺介质侵入。


即使临时输送清水,若中断Plan 54冲洗液供应,缓冲液缺失将导致:密封面温升加剧,加速O型圈老化或PTFE波纹管变形;在启停或低流量工况下易发生汽化,形成气膜,丧失密封能力;长时间无冲洗将导致密封副烧伤、裂纹甚至碎裂,最终造成泄漏或设备停机。


此外,Plan 54系统依赖外部加压(通常氮气加压至略高于泵入口压力),利用循环虹吸效应增强冷却效果,因此“一进一出”管路必须畅通。若临时改用清水作为工艺介质,不应更改或停用Plan 54的密封液(推荐仍使用白油等专用密封液),以确保密封可靠性。


7

迷宫压缩机(往复式压缩机)地脚螺栓断裂的原因有哪些?有碰到过这种情况的吗?


答1:地脚螺栓断裂最常见的原因是机组振动过大,导致螺栓在交变载荷作用下发生疲劳断裂。往复式压缩机本身具有周期性往复惯性力和气体脉动激励,若振动控制不当,极易引发结构共振或局部应力集中。建议首先检查:


1)实际运行振动值是否超标(参照ISO 10816或API 618标准);

2)振动频谱中是否存在与转速、往复频率或其倍频对应的峰值;

3)基础是否存在开裂、沉降或灌浆层脱落。


即使现场感觉“振动不大”,也应使用专业测振仪器进行量化评估,避免主观判断。


提问者反馈:出口管道有些大,我们增加了脉冲缓冲器。往复式压缩机地脚螺栓的扭力一般为多少?


答2:如图。

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答3:地脚螺栓断裂的防控需从减振、增强连接强度和改善基础条件三方面入手,具体措施包括:

1)解决振动源:

优化管道支撑与布局,合理设置脉动缓冲器(如你已做)和减振弯头;核查曲轴平衡块、连杆间隙、十字头滑道配合等机械状态;进行管道脉动分析和振动模态分析,避免共振。


2)提高螺栓连接可靠性:

采用高强度螺栓(如8.8级、10.9级或更高),并确保材质符合ASTM A325/A490或GB/T 3098.1标准;将单头地脚螺栓改为双头螺柱(Stud Bolt)+ 螺母结构,便于均匀紧固和预紧力控制;使用液压拉伸器或扭矩扳手按规范施加预紧力,避免欠紧或过紧。


3)地脚螺栓预紧扭矩:

扭矩值取决于螺栓规格(M24、M30等)、强度等级、润滑条件和预紧力要求;一般按 “螺栓屈服强度的70–80%” 设定预紧力,对应扭矩可查《机械设计手册》或API 618附录;示例:M30 8.8级螺栓,涂油条件下,推荐扭矩约为 1100–1300 N·m;必须依据制造商技术文件执行,不可凭经验估算。


可改善基础条件包括:确保基础混凝土强度达标(通常≥C25),灌浆层密实无空洞;基础质量应为压缩机主机质量的3–5倍,避免轻基座引发振动放大;地脚螺栓预留孔灌浆前应清理干净,使用无收缩高强度灌浆料。


8

请教一个问题:我们锅炉给水泵出口压力5.6MPa,出口各个支路调节阀前手阀,因长期流量小,冲蚀内漏严重,有没有好的解决方案呢?

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答1:在锅炉给水系统中,给水泵出口压力高达5.6MPa,而支路长期处于小流量工况,导致调节阀前手动阀(通常为截止阀或闸阀)在节流状态下运行,形成高压差下的高速流体冲刷,极易引发阀芯、阀座的冲蚀磨损和内漏。这是高压差、低流量工况下的典型问题。


根本解决方向是降低阀门前后压差或避免其参与节流。采用变频电机驱动给水泵,通过调节泵转速来匹配系统需求流量,实现“按需供水”,可显著降低出口压力,使调节阀在更合理的压差下工作,减少冲蚀风险。虽然电气专业可能出于保护电机、谐波或投资成本考虑持保留意见,但变频调速在节能和工艺控制方面优势显著,建议联合电气、仪表和工艺专业开展技术经济论证,推动实施。


答2:该问题往往源于初始设计阶段工艺参数提资不准确,导致调节阀及其前置手动阀选型偏大,或未充分考虑实际运行压差。阀门通径过大,在小流量工况下只能微开运行,造成局部流速极高,加剧冲蚀。


一个可行的改进方案是在手动阀前加装限流孔板(Orifice Plate),将部分压降由孔板承担,从而降低调节阀及其前置阀的运行压差。例如,将5.6MPa的压力通过孔板预先减至4.0–4.5MPa,可显著减轻阀门冲蚀。但需注意:


1)孔板需根据实际流量和压降需求精确计算设计;

2)应设置旁路或采用可调孔板,以适应不同工况;

3)定期检查孔板是否堵塞或冲蚀。


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