离心泵与轴封装置操作要领维修及故障排除.ppt

1,離心泵與軸封操作維修及故障排除,高廠修護組轉動機械課 田 開 華,2,前言:泵浦在煉油石化工廠，是一項非常重要的設備，是輸送各樣原料、油料的原動力，如果泵浦有故障情況出現，可能會造成工廠停爐，損失將很慘重，如何避免這種情況出現，除了維修人員須將故障原因徹底排除外，操作人員亦須依標準操作程序來開、停俥，平時的巡檢也要確實，大家一起合作，發揮團隊精神，才能共創雙贏局面。,3,臥式單段離心泵,4,二.基本原理 離心泵，顧名思義，就是利用離心力作用 的泵浦，以圓形途徑的運動力量產生離心力，使 液體遠離它所運動的圓形物體中心。利用馬達或 汽輪機的旋轉運動，帶動在離心泵泵殼內的葉輪 產生旋轉，使通過葉輪中心進口的水，得到快速 旋轉運動而產生離心力，離心力會迫使水通過 葉輪的出水口，從泵殼流出，水流出之後，泵殼 內成了真空，大氣壓力會迫使水 從泵殼的進口 端，繼續進入泵殼中，再經過葉輪的旋轉，一直 重複這樣的動作，水就可以繼續不斷的從出水口 流出，這就是離心泵的基本原理。,5,三.主要基本構件：1.泵軸(shaft)2.葉輪(impeller)3.泵殼與軸承箱(casing and bearing housing)4.軸承(bearing)5.機械軸封(mechanical seal)6.聯軸器(coupling),6,臥式單段離心泵-1,7,臥式單段離心泵圖形,8,1.泵軸：泵軸是泵浦帶動旋轉的主要元件，由於機械軸封 及聯軸器等均安裝在泵軸上，靠聯軸器與馬達或汽輪 機的聯軸器連接，產生同步旋轉，因此泵軸的製作非 常重要，必須要考慮到：材質的選擇、調質處理與表 面硬化、尺寸的精準度、加工後的直度。(標準值為0.05mmTIR以內)。Total Indicator Reading,9,泵軸(shaft),10,2.葉輪：葉輪是泵浦的心臟，泵浦就是靠葉輪旋轉，將液體以其圓周速度旋轉產生速度能，經渦殼 轉換為壓力能。離心泵浦的流量與壓力大小，是由葉輪的形狀、大小及轉速來決定。葉輪安 裝前，要做動平衡校正，標準值依ISO規定G6.3 級以內為合格。,11,葉輪(impeller),12,單吸口式葉輪,13,葉輪有平衡孔,14,雙吸口式葉輪,15,泵軸(shaft)與葉輪組合後稱為 轉子(rotor)準備作動平衡校正,16,泵軸與葉輪(轉子),17,雙吸口式泵浦-1,18,雙吸口式泵浦-2,19,封閉式葉輪：封閉式葉輪在進口端再加裝耐磨環(wearing ring)，則其流量之漏損可降至最低，對於泵浦效率可以提高很多，因此封閉式葉輪適用於泵送一般液體，使用亦最廣泛。通常於葉輪與泵殼間，各裝有一個耐磨環(wearing ring)兩者之間要有適度的間隙，間隙的多少，除依製造廠家規定外，亦可參考美國石油協會(API)的規定。若間隙過大，漏損量會增加，泵出的流量就會減少，但若間隙過小，則兩耐磨環易產生磨擦，甚至卡死，因此如何選擇確定間隙的多少，非常重要。另外材質、硬度的選擇及溫度因素亦要仔細考慮。,20,封閉式葉輪：,21,22,3.軸承箱(bearing housing)軸承箱(bearing housing)是安裝徑向軸承及止推軸承的地方，注意公差尺寸及同心度。防止打滑及振動產生。在止推軸承端蓋，要保持 0.05至0.20mm預留膨脹間隙。3-1.填料函(stuffing box)是泵殼的一部分，是防止液體洩漏與氣體進入之處，亦是安裝機械軸封的地方。要注意喉頸軸套(throat bushing)與機械軸封軸套的尺寸間隙。,23,轉子裝入軸承箱,24,泵殼casing,25,填料函,26,4.軸承：離心泵的軸承分為：1.徑向軸承：一般為深溝滾珠軸承，以6為字頭的軸承。如6311、6214等。,27,2.止推軸承：為斜角滾珠軸承，以7為字頭的軸承。如7311、7312、7313等。,28,軸承安裝前須先檢查軸承是否完好，軸承的安裝，不可以敲打方式安裝，以電力加熱方式安裝為宜，溫度勿超過110，安裝前，要注意軸承內徑與泵軸，外徑與軸承箱的公差尺寸，及各種組配方式。組配方式依泵浦說明書建議方式為準 一般止推軸承以背對背方式組配,29,軸承與泵軸組裝,30,5.機械軸封：機械軸封最主要的目的是密封液體，並且防 止泵送的液體產生洩漏，造成污染及危險。機械軸封的基本組件有：軸封法蘭、軸套、轉動環、固定環、保持器、密封元件。組裝機械軸封，首重清潔，並注意測量轉動 環與固定環間的壓縮量，一般約為3-5mm。,31,機械軸封(mechanical seal),32,軸封法蘭,33,機械軸封組件,34,機械軸封Bellow Type,35,6.聯軸器：聯軸器是將泵浦軸與馬達軸，接合在一起，傳送馬達的動力，帶動 泵浦運轉的一個元件，聯軸器的選擇，必須考慮到額定的扭力能量，調節兩軸的不對準誤差(misalignment)，即要求兩軸必須完全對準(alignment)，且幾乎完全同心才可以，平行度與角度偏差應在0.05TIR以內。由於有不對準的存在以前使用的齒輪式聯軸器(gear coupling)不對準誤差大已漸漸淘汰，可橈性聯軸器(flexible disc coupling)是最佳選擇，可橈性聯軸器的釸鋼片(disc)來吸收不對準的誤差，減少振動源。若釸鋼片有損壞，就是警訊，必須檢查不對準的誤差是否過大，或是泵浦、馬達過緊造成。,36,聯軸器(coupling),37,聯軸器,38,馬達與泵浦及聯軸器組合,39,聯軸器釸鋼片,40,四.油杯的作用：油杯的目的為能適時自動補充潤滑油。軸承安裝軸承箱內，必須添加適質、適量的 潤滑油來潤滑軸承，本廠一般使用R-68潤滑 油，軸承常因潤滑油有減少或不夠時，會因 油量不足而燒毀，除會損壞泵浦外，更有可 能造成工安事件，不能輕忽之，因此安裝油 杯，使用油杯內的油量，來適時自動補充潤 滑油，若油杯的油位調整不適當，或油管有 堵塞時，則無法發揮油杯的功能，如何調整 油杯的油位，如下：,41,42,油位圖,43,油位太低或失油 慘狀一,44,失油慘狀 二,45,失油慘狀三,46,五.泵浦的操作：1.先將軸承箱加入適質、適量的潤滑油，一般使用R68循環機油，油杯、油量需清晰可見，油量保持八分滿為宜。2.檢查各項冷卻水、沖洗油、密封蒸汽 是否已打開。3.確認馬達轉向在正確方向。4.先慢慢打開進口閥，讓泵液進入泵殼內，再打開排氣閥，排氣閥在出口管線上任何點，將泵殼內空氣完全排出，看到泵液流 出後，關閉排氣閥，再將進口閥完全打開。並打開出口閥1至2轉。5.啟動馬達 或汽輪機。6.迅速打開出口閥，不可讓泵浦在出口閥關閉下，長時間運轉，並 立即察看流量、壓力是否正常穩定，若有不正常，立即停車檢查。,47,7.軸承溫度，以不超過82C為宜，並測振動值以8mmsec以下為宜。8.運轉後及平時巡檢，都要查看泵浦的機械軸封是否有洩漏，軸承 的溫度及振動值是否合格，出口壓力表指針是否穩定，以及是否 有異聲及潤滑油是否足夠或變質，若有不正常，應立即停車檢查，並作應變處理，不要勉強繼續使用，易造成更大故障情況。9.若泵浦是由汽輪機帶動，可以升降轉速來調整流量；若是由馬達帶 動，可以關小出口閥來調整流量，或配一旁路以導出泵液，以避免 泵浦過熱或泵液產生汽化現象。10.泵浦停車後，須先關出口閥，再立刻關進口閥，最好加裝止迴閥，以避免泵液倒灌，造成泵浦反轉，反轉易造成泵浦損壞。11.欲泵浦操作順利有四要1.要有充足泵液2.起動前泵殼內的空氣要完全排出3.軸承箱要有適質、適量的潤滑油4.要勤清進口濾網。,48,六.故障原因及排除：1.機械軸封洩漏：（約佔70）1-1 檢查軸封法蘭。1-2 檢查軸套。1-3 更換全套機械軸封或部份配件。1-4 檢查或更換軸封法蘭墊圈。1-5 檢查沖洗油管是否堵塞。1-6 檢查密封蒸汽管是否打開。,49,2.振動：（約佔5）2-1 基礎不堅實或管線變形或螺絲未鎖緊。2-2 聯軸器故障。2-3 兩軸不對準。2-4 泵軸直度超出標準值。2-5 葉輪破損或有雜物，產生不平衡。2-6 軸承鬆動或損壞。2-7 有旋渦真空現象(cavitation)。2-8 進口濾網堵塞或進口量不足。,50,3.量不足或無量：（約佔5）3-1 泵內空氣未排盡。3-2 轉向錯誤。3-3 進口量不足。3-4 進口濾網堵塞。3-5 葉輪鬆脫或有堵塞。3-6 葉輪耐磨環磨損過多。3-7 旁路(by pass)被打開。3-8 泵液有汽化現象。3-9 轉速不足。3-10 相同進口，被另一台吸走。,51,4.出口壓力不足：（約佔5）41 泵內空氣未排盡。4-2 轉向錯誤。4-3 進口量不足 4-4 進口濾網堵塞。4-5 葉輪鬆脫或有堵塞。4-6 葉輪耐磨環磨損過多。4-7 泵液有汽化現象。48 轉速不足。,52,5.軸承故障：（約佔5）5-1 使用潤滑油號別不合規定。5-2 潤滑油油量過少或含有水分。5-3 軸承與軸承箱公差尺寸太緊。5-4 軸承箱兩端軸承的同心度不對。5-5 兩軸不對準。5-6 空氣透氣口有堵塞。,53,6.異聲：（約佔5）6-1 軸承鬆動或損壞。6-2 檔油環鬆脫。6-3 葉輪耐磨環鬆脫或磨擦。6-4 有旋渦真空現象cavitation)。7.馬達易跳車：（約佔5）7-1 馬達或M.C.C.故障。7-2 泵浦軸承損壞。7-3 泵殼內有機件鬆脫或損壞。7-4 泵殼內有雜物卡住葉輪。,54,七.檢修時應注意事項：1.檢修前應知所有故障情形，一併檢修。2.拆卸泵浦時，應檢視滑油狀況，以判斷 軸承是否正常。3.通知操作人員清潔進口濾網。4.檢視故障配件，研判故障原因。5.若有更換軸承，必須清洗軸承箱。6.組裝及安裝後，要用手慢慢轉動，以檢視 是否有鬆緊或卡住。7.螺絲鎖緊應注意扭力值。,55,八.維修人員的檢修觀念：維修人員檢修泵浦，就如同醫生看診病人，但病人可將病狀告訴醫生，因而可對症下藥，然 而，泵浦卻無法將症狀告訴維修人員，只能出現 徵兆來表達，如：洩漏、振動、異聲、無量.等，因此，當有徵兆出現時，應立即停俥檢修，不可有等到用壞了再修的觀念，（操作人員亦要 有這種觀念），否則很容易將原本簡單的小修工 作，變成複雜的大修工作，除增加自己的工作量 外，維修成本亦會增加不少。,56,維修人員對於故障原因的研判，除要檢視 損壞的備件外，亦要研判可能造成的原因，才能徹底解決故障的原因，否則只是更換備 件，故障原因未察，故障情形仍會不斷發生，修不勝修，耗工耗材。泵浦是轉動機械的 一種，組裝及安裝中，要時常用手慢慢轉動，以檢視是否有鬆緊現象，可立即重新檢修。檢修工作看似粗魯黑手工作，其實是粗中帶細的 精密工作，不但尺寸要精準，注重清潔，安裝要 有技巧，除要依標準作業程序施工外，還要有一次 就要完全修好的觀念，修的好比修的快還重要。,57,檢修工作看似粗魯的黑手工作，其實是 粗中帶細的精密工作，不但尺寸要精準，注 重清潔，而且安裝還要有技巧，除要依作業 標除準程序（SOP）施工外，還要有一次就 要完全修好的觀念，提昇檢修品質，修的好 比修的快還重要。,THE END,