漫谈离心泵及其机械密封预防性维护（上）
泵的维护方式通常有以下几种：
● 反应性维护：设备出现故障，必须立即修复！如果配备了备用件将会有所帮助，但依然必须立即修复，因为没有备用件将无法运行，这是大多数工厂的“标配”（一用一备）。
● 预防性维护：采取适当的措施，从而防止设备出现故障。不过，大多数公司仍在试图弄清楚这些适当的措施是什么？
● 预测性维护：通过获取设备运行及以往的历史数据，希望能够预测即将发生的问题，并计算出设备在发生故障前还能运行多长时间。很多运行设备一直在收集大量运行信息，但有关方面仍在试图弄清楚如何使用它。大多数预测性维护要求在达到某个任意时间限制时关闭设备，这将使你再次回到反应性维护。
● 持续诊断维护：将不断读取读数并注意这些读数的任何显著变化，以期随后能够预测即将发生的故障。
● 设备历史记录：通过保持良好的运行、维护记录，希望预测设备或其单个部件的寿命。该系统假设前一个零/部件的寿命与当前零/部件的寿命有某种关系。
大多数系统的问题是，我们收集的数据比操作员或任何其它人都要多。其结果是，反应性维护是当今大多数工厂的“现实”。
可以监测（收集）以下信息进行分析：
● 发热：尤其是在密封室和轴承箱中的热量（温度）。泵吸入口温度读数的变化有助于预测汽蚀。蜗壳温度读数可能表征内部回流和最小流量问题以及叶轮是否发生摩擦。
● 压力：可以在泵出口、入口和填料函处读取压力值，以确定运行点在泵曲线上的位置，并查看是否在机械密封允许的工作范围内。
● 转速：查看其对泵性能曲线（数据）的影响。通常，泵曲线由变频电机以不同于感应电机的转速生成的。
● 噪音：通常与汽蚀、摩擦、运行工况（在曲线上的位置）、轴承不良或其它异常情况相关。
● 流量：检查耐磨环、叶轮调整（对于开式或半开式叶轮）和泵出口再循环系统的状态。
● 应变：预测摩擦和应力腐蚀问题。
● 液位：预测汽蚀和空气摄入问题。
● 泄漏和无组织排放：检查填料函和轴承箱处的密封性能。
● 产品污染：监测双重密封和密封冲洗控制的性能。
● 填料函环境控制的功能：预测密封失效。
● 功耗：检查泵效率和预测发热问题。
● 振动：在设备/系统中的多个位置出现，表明故障已经开始。
许多人对振动的监测感到困惑。人们经常听到频率、振幅、速度、加速度、I.P.S.和各种技术术语。可能系统中使用得最多的是加速度读数（mm/s2）。设备/系统的问题在于它取决于振动的频率。其它公司使用分贝作为测量方法，分贝定义为：
20 log10输入/参照
在这个系统中，每个人都使用不同的参考，除了那些同意将背景噪声作为参考的测量声音的人。因为这是一个对数标度，所以可以在很大范围内计算分贝的变化。事实上，每6db相当于振动级增加2倍。
不管使用什么方法，其最终都只是一个相对数。大多数人都同意读数增加两倍是令人坦忧的，应该停机进行目视检查。
接收振动的传感器可以是永久性安装于泵上，也可以是便携式的，永久安装通常为首选。确保将传感器安装在平坦、清洁的表面上，并小心拧紧。为了确保良好的接触，在传感器的下方涂上少量的硅脂，有助于填充可能会滞留空气并给出错误读数的不规则的表面。
如果要使用便携式振动分析仪，应在要监测的位置钻一个小凹坑，并用硅脂润滑以防止腐蚀。该凹坑应与探头的曲率相匹配。在将探头放入凹坑之前，确保该区域是干净的，并确保将探头保持在垂直或水平位置。如果它必须是一个角度，则必须在每次阅读时尝试将探头复制相同的角度。
泵沙龙注：
1） 对于泵的振动测量，国内使用最多的是轴承箱（三个方向）处的振幅（mm）和振动速度（mm/s）测量。
2） API 610第11版标准规定，所有（泵）轴承箱应该在图示位置上制造出小凹坑，以便于进行测取结果始终一致的振动测量。小凹坑应当适合于带延长杆的手持式振动传感器的准确定位。小凹坑可以铸出或机械加工而成。凹坑公称深度为2 mm，夹角为120°。
当对设备进行解体时，许多问题变得显而易见。因此，检查单个零部件仍然是故障排除的最佳方法之一。可以看到：
● 磨损
● 腐蚀
● 变色
● 摩擦痕迹
● 损坏
● 堵塞
● 咬合
● 存在异物
● 缺少零件
● 零件错误
一定要注意零件拆卸的顺序（特别是多级泵，不同级的中段、导叶、叶轮等应做好标记），以确保正确的回装。
有一些东西可以测量，也有一些东西可以监测或观察：
● 间隙：耐磨环、轴承等处的配合间隙。
● 动平衡：整个转子或单个零件的动平衡。
● 对中：泵和驱动机之间以及管道和泵法兰之间。
● 设置：密封面载荷和叶轮间隙的大小。
● 轴偏转：确保旋转部件不会与静止部件接触。
● 轴的轴向位移：尤其是带套筒或巴氏合金轴承的设备。叶轮（对于开式或半开式叶轮泵）和机械密封对这种位移都很敏感。
● 油品分析：了解轴承是否过度磨损或润滑是否出现故障。通常，油温每升高10℃会使油的使用寿命缩短一半。
● X射线：检测金属中的裂纹，尤其是焊缝处的裂纹或显示应力腐蚀裂纹的证据。
● 热成像：检测摩擦和热损失。
● 磁性：特别是在轴承区域。磁化轴承或密封会吸附磨损的混入到润滑油中的金属颗粒。
如果要求全面应对上述所列出的监测、观察的内容，将会使维护人员永远忙碌，没有人可以否认这些信息都是有价值的。然而，真正的问题却是，做这些事情有多实际？一个人可以通过连线不断地读取他的血压、脉搏、心电图、胆固醇等。但除非他的健康状况很差并且在重症监护室，否则没有人会想到这样做。
大多数维护计划都是从错误的假设开始的 - 即设备迄今为止的使用寿命与其剩余的使用寿命有多大关系？换句话说，如果密封可磨损面还剩余一半，那么从逻辑上讲，密封剩余的运行时间将与以前相同。然而，这种逻辑的问题在于，只有当部件发生磨损时才会成立。就密封和轴承而言，故障是最常见的情况，“磨损”并非连续和均匀的，其发生的时间不到15 %。
只需查看一下从泵上拆下的机械密封，即可验证上述说法。任何机械密封唯一的磨损部位是碳面，对已使用过的密封的检查表明，在超过85 %的情况下，使用过的密封留下了大量的表面材料。通常，疲劳的轴承甚至比磨损的密封更为罕见。
好几年前，美国海军签订了建造K级（杀手级）潜艇的合同。是一种超级声纳（监听）船，具有远距离探测敌方潜艇的能力。其在探测敌方潜艇方面做得很出色，但速度太慢，无法捕捉和摧毁对方，结果是它们只记录了船只的通过。最终不得不报废。作者认为这与大多数维护程序存在相同的问题 – 我们正在记录数据，但密封和轴承仍以相同的速度发生故障。
注：本文内容主要来源于MCNALLYINSTITUTE，由泵沙龙收集、翻译、补充、整理。对离心泵及其机械密封的维护工作具有很多值得借鉴的地方，仅供参考。
- 欢迎持续关注 -