進口離心泵維護方法和現狀及未來

一臺設計制造精良且完全滿足現場運行工況要求的高品質產品，如果得不到適當的維護，那么在其整個生命周期內故障的頻率將大大增加，而零部件的使用壽命則大大降低。

德國《LOCKE》洛克將結合工程實際應用經驗和現代科技的發展，從常見的現場維護著手，就進口離心泵維護方法和現狀及未來進行探討，并給出建議，供廣大用戶參考。

1. 常見的維護方法

進口離心泵常見的維護方式有三種：反應式維護、預防性維護和預測性維護。

1.1 反應式維護

設備已經失效，進行事故后維護。傳統的維護方法多為反應式維護。

1.2 預防性維護

通過采取適當的措施（如提高強度、加強檢測等），以防止設備發生故障。預防性維護還包括各種定期維護，如設備對中、軸承潤滑及儀控儀表的檢查等。

1.3 預測性維護

預測性維護是指使用數據、機器學習技術和統計算法來預測系統最可能發生的故障結果。分析監控裝置收集的設備數據，例如傳感器（有線或無線），以便就何時應更換或維護指定的零部件提供一致的預測，從而優化維護成本和停機時間[1]。

預測性維護是基于狀態的維護的一個分支，即通過監測設備隨時間而變化的狀態，以預測何時、何處可能出現問題以及為什么。在產品出現故障、意外停機之前對產品進行維護，這是制造業所追求的終極目標。

2. 維護方法的確定

不同行業、不同工況用泵的維護方法不盡相同。

維護方法主要由泵（在系統中）的重要程度及價值、用戶或市場要求等因素決定的。泵的重要程度通常按以下情況來劃分。

2.1 重要用泵

通常是指：

1.如果該泵發生故障，將對設備、系統、環境造成災難性后果或造成重大財產損失。

2.故障的后果是非常危險的，可能會導致嚴重的不可逆的傷害甚至死亡。

3.沒有備用泵。

2.2 較重要用泵

1.如果該泵發生故障，可能會造成一定的經濟損失，如生產線停工、泵部分零部件損壞（和/或備件交貨期較長）。

2.現場無人看管或看管不便（如海上平臺用泵、野外輸油泵站等）。

2.3 非重要用泵

在一些不重要的工況中使用的泵，如普通農用泵等。

對于重要、較重要用泵或有特別要求的泵（及系統），通常要進行重點關注和特別維護；而對于非重要用泵，通常只進行相對簡單的維護、甚至不需要維護。

以下將就重要、較重要用泵或有特別要求的泵（及系統的）維護方法進行探討。

3. 維護方法的現狀

3.1 國內現狀

目前，我國進口離心泵維護方法基本上為兩種：反應式維護和預防性維護。反應式維護主要針對一些普通的、沒有安裝監測裝置的非重要用泵上，如：普通農田灌溉和排澇用泵、冷卻循環水泵等。

在石化行業的實際工程應用中，對于很多重要用泵（如高溫、高壓、高速泵，執行API 610標準[2]，以下簡稱“標準”），通常通過提高強度及可靠性、增加機械保護系統、加強定期日常維護的方法來達到預防性維護。具體措施如：

1.提高強度及可靠性

標準條款6.3.3 壓力泵殼應設計成：

a.在同時承受最大允許工作壓力（及最高工作溫度）和表5中列出的作用到每個管口上兩倍允許管口負荷的最壞組合情況下，做到運轉無泄漏或旋轉部件與靜止部件之間無接觸。

b.經得住水壓試驗。

標準附錄K.1：給出了OH2和OH3型懸臂式泵的軸剛性的判定原則以及撓性系數L3/D4與泵尺寸因子的關系圖。

撓性系數是轉子剛度的度量標準。對于某一尺寸因子的懸臂泵，如果其撓性系數位于剛性線之下，則表明該泵為剛性軸設計，滿足API泵要求，是安全的；L3/D4越小，轉子撓度越小，這有利于提高機械密封的可靠性。如果L3/D4太大，特別是在接近泵關死點位置運行、水力徑向負荷過大的地方，可能會造成斷軸的風險。

如何提高產品的可靠性？這里有一些指導性原則[3]：

盡量采用經過驗證的成熟的技術。 盡可能簡化結構，減少零件數量。 盡可能采用標準化、模塊結構。 設置故障監測和診斷裝置。 給出適當的設計裕度。 必要時采用冗余設計。 失效安全設計。 加強重要零部件的可靠性分析。 進行可靠性確認試驗。

2. 機械保護系統

隨著傳感器技術的發展、設備運行數據采集的使得，預防性維護便成了目前最普遍的一種維護方法。

為了提高運行可靠性，在一些重要用泵（組）上，均裝有（感知、測量、監測和顯示機器參數以表明其運行狀態的）機械保護系統，如軸承溫度監測、軸承座或泵軸振動監測等。當一個參數超過預先定義的限值、表明出現異常情況時，系統會將事件傳達給操作人員和/或停機系統。該系統的目標是減輕對機器的損壞。

注：此處涉及的條款、表及圖號均指API610第11版標準所對應的條款、表及圖號。

3. 定期維護

定期維護可以延長泵的使用壽命。當泵得到正確的維護時，需要更換的零部件通常是較便宜的易損件。