引言：在石化复杂且对安全性要求极高的行业中，离心泵是流体输送的核心设备，但在长时间、高负荷的运行过程中，离心泵不可避免地会遭遇各种故障，需企业加强维护，探析离心泵的常见故障类型及其成因，提出针对性的预防和维护的策略与技术，为石化行业的离心泵管理提供科学的参考。
一、离心泵的工作原理
离心泵主要由叶轮、泵体（泵壳）、泵轴、轴承、密封环、填料函等六部分组成。其中，叶轮是离心泵的关键部件，其形状和数量直接影响泵的性能。在离心泵启动之前，需要确保泵内充满液体，此过程称为灌泵，是为避免泵在启动时因空转而损坏，并确保泵能顺利吸入液体。当电机启动后，通过泵轴带动叶轮高速旋转，叶轮中的叶片驱使液体一起旋转，从而产生离心力。在离心力的作用下，液体被甩向叶轮的外缘，并沿着泵壳的流道流向出口，此过程中，液体的静压能和速度能均有所增加[1]。随着液体被甩出，叶轮中心处形成低压区，低压区的压强远低于大气压或吸液罐内的液体压强。在压差的作用下，吸液罐中的液体通过吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中心，叶轮在旋转过程中不断地吸入和排出液体。通过上述过程循环进行，使离心泵能连续不断地将液体从低处输送到高处或其他需要的地方。
二、石化行业离心泵常见故障分析
（一）机械故障
轴承是离心泵转子系统的重要支撑部件，承受着转子的重量和旋转时的径向、轴向载荷。长时间运行后，由于润滑不良、异物侵入、载荷过大等原因，轴承易发生磨损、疲劳破坏或过热损坏，导致泵体振动加剧、噪音增大，甚至无法正常运转。
（二）性能故障
一方面，流量不足或过大。由于泵进口堵塞、叶轮磨损、转速降低或介质粘度变化等原因造成的；而流量过大是由于出口阀门未完全关闭、泵选型不当或系统压力突然降低等原因引起[2]。另一方面，扬程降低。通常与叶轮磨损、转速下降、介质密度变化或系统阻力增大等因素有关。扬程不足会直接影响泵的输送能力，无法满足生产需求。
（三）振动与噪音故障
离心泵的振动可能由多种原因引起，如：轴承损坏、转子不平衡、对中不良、地脚螺栓松动等，影响泵的正常运行，并对周围设备和结构造成损害。而引发离心泵的噪音主要来源于流体动力噪声、机械噪声和电磁噪声等。通过识别噪音的来源和特征，可以判断泵的运行状态和故障类型，为故障排除提供依据。
（四）其他常见故障
除了上述常见故障外，离心泵还可能出现过热、气蚀等其他故障。过热可能是由于润滑不良、冷却水不足或介质温度过高引起的；而气蚀是由于泵内局部压力低于介质的饱和蒸汽压时，介质中的气泡破裂产生的冲击作用对泵体造成的损伤，都会对离心泵的正常运行造成不利影响，需要及时进行排查和处理。
三、离心泵故障诊断方法与技术
（一）传统诊断方法
选择听诊法判断离心泵运行状态的方法，巡检人员使用听诊器或直接用耳朵贴近泵体，听取泵运行时的声音。通过声音的变化，初步判断泵内是否存在异常，如：轴承损坏、密封泄漏等。或者选择振动分析法，测量离心泵在运行过程中的振动信号，利用振动传感器和信号处理技术，对振动信号进行分析和处理，从而判断泵的运行状态和故障类型。
（二）现代诊断技术
其一，红外热成像技术。通过红外热成像仪，实时监测离心泵各部位的温度分布情况，及时发现温度异常点，从而判断泵的运行状态和故障类型。其二，声发射检测技术。指物质内部微粒（包括原子、分子及粒子群等）发生相对运动时，以弹性波的形式释放出应变能的现象。离心泵在运行过程中，如果内部存在裂纹、磨损等缺陷，会产生声发射信号。通过声发射传感器接收具体信号，并进行分析和处理，判断泵的内部结构和运行状态，能实现对离心泵的早期故障诊断[3]。其三，油液分析技术。通过检测离心泵润滑油中的金属颗粒、污染物等成分，分析油的物理化学性质变化，从而判断泵的磨损情况和故障类型。
四、离心泵维护要点及技术研究
（一）日常维护与保养
首先，定期对离心泵进行外观检查，确保其无明显损伤、腐蚀或泄漏，并清理泵体及周围的杂物和污垢，保持泵体及管道的畅通无阻。其次，润滑管理，确保离心泵的轴承、齿轮等转动部件得到良好的润滑，定期检查润滑油（脂）的量和质，及时补充或更换。最后，定期检查离心泵各部位的紧固件是否松动或损坏。对于松动的紧固件，及时紧固；对于损坏的紧固件，及时更换，确保泵体及附件的稳固性，防止因振动或冲击导致设备损坏。
（二）预防性维护策略
关于基于状态的维护（CBM）。通过实时监测离心泵的运行状态参数（如：振动、温度、压力等），结合历史数据和专家知识库，对泵的健康状况进行评估和预测。根据评估结果，制定针对性的维护计划，对潜在故障进行提前干预和修复，避免故障的发生。再加强预测性维护（PDM），利用先进的传感器和数据分析技术，对离心泵的运行数据进行深度挖掘和分析，预测设备的剩余寿命和故障发展趋势。根据预测结果，提前安排维护资源，制定维护计划，确保在设备出现故障之前进行修复或更换，降低故障对生产的影响。
（三）故障维修技术
对于因磨损、腐蚀或损坏而无法正常工作的零部件，及时进行更换或修复。在更换或修复过程中，确保零部件的规格、材质和性能符合设备要求，避免使用劣质或不合格的零部件[4]。同时，注意零部件的装配精度和配合间隙的调整，确保设备的正常运行。对于因转子不平衡或轴对中不良而导致的振动问题，应进行平衡校正和对中调整，通过调整转子的质量分布或改变轴的安装位置，使转子达到动态平衡状态；调整轴的对中精度，确保各部件之间的相对位置正确无误，有效降低振动和噪音水平，提高设备的稳定性和可靠性。
（四）维修后性能评估与优化
在离心泵完成维修工作后，应对其进行性能评估和优化。通过测量设备的运行参数（如：流量、扬程、效率等）并与维修前的数据进行对比分析；评估维修工作的效果和质量是否达到预期目标。同时，根据评估结果对设备的运行参数进行调整和优化，如：调整泵的转速、改变介质的流量或压力等，提高设备的运行效率和稳定性。此外，还应加强对设备的日常巡检和维护保养工作，确保设备长期保持良好的运行状态和性能水平。
结语：
通过深入探讨离心泵的常见故障类型、成因及其诊断技术，为石化企业提供一套系统的故障识别与应对策略。同时，结合日常维护、预防性维护及故障维修技术的综合应用，能有效降低离心泵的故障率，显著提升其运行效率和可靠性。未来，随着技术的不断进步和创新，企业加大技术创新力度，进一步提升离心泵的故障维护及管理水平，为石化行业的可持续发展提供更为坚实的支撑。
参考文献：
[1]孙萍.浅谈离心泵的工作原理与维修技术[J].中国设备工程,2023,(S2):206-208.
[2]李良,李晓俊,杨顺银等.基于PSO-LSSVR代理模型的石化多级离心泵叶轮优化设计[J].流体机械,2023,51(09):42-50.
[3]许伟春.浅析石化离心泵的故障及维护技术[J].中国设备工程,2023,(10):77-79.
[4]张翼飞,谢小青.石化离心泵设备系统工程振动偏大影响因素的探究[J].化工设备与管道,2021,58(04):51-54+59.
