案例I：循環(huán)泵汽蝕破壞

某電廠3#機組（25MW）配用二臺雙吸中開泵作循環(huán)冷卻泵，泵的銘牌參數(shù)為：

Q=3240m3/h，H=32m，n=960r/m，Pa=317.5kW，Hs=2.9m（即NPSHr=7.4m）泵裝置為一次循環(huán)供水，取水口和排出口均在同一水面上。

開車運行不到兩個月，泵葉輪被汽蝕破壞穿孔。

處理過程：

首先作現(xiàn)場調查，發(fā)現(xiàn)泵的出口壓力僅0.1MPa,而且指針劇烈擺動，并伴有爆破汽蝕響聲。作為水泵專業(yè)人員，第一印象就知道這是由于偏工況運行而造成汽蝕發(fā)生。因為泵的設計揚程為32m，反映在吐出壓力表上，讀數(shù)應字0.3MPa左右。而現(xiàn)場壓力表讀數(shù)只有0.1MPa，顯然泵的運行揚程只有10m左右，即泵的運行工況遠離Q=3240m3/h，H=32m的規(guī)定工況點，此點的泵必需汽蝕余量已無法預料的增大。必然發(fā)生汽蝕。

其次作現(xiàn)場調試，讓用戶直覺認知是泵選型揚程過失，為了使泵消除汽蝕，必須使泵的運行工況回到Q=3240m3/h，H=32m的規(guī)定工況附近。方法就是關校出口閥門。用戶對關小閥門非常擔心，他們認為現(xiàn)在全開閥門運行，流量尚不充分，致使冷凝器進出溫差達33℃（若流量充足，正常進出溫差應在11℃以下），若再關小出口閥，泵的流量豈不更小。為了使電廠操作人員放心，要他們布置有關人員分頭觀察冷凝器的真空度、發(fā)電出力數(shù)、凝器出水溫度等對流量變化反映敏感的數(shù)據(jù)，泵廠人員則在泵房逐步關小泵出口閥。出口壓力隨著閥門開度的減小而逐步上升，當上升至0.28MPa時，泵的汽蝕響聲完全消除，凝器真空度也從650汞柱上升到700汞柱，凝器的進出溫差下降到11℃以下。這些都說明，運行工況回到規(guī)定點之后，泵汽蝕現(xiàn)象即可消除，泵的流量恢復正常（泵偏工況發(fā)生汽蝕后，流量、揚程都要下降）。但此時閥門開度只有10%左右，若長此運行，閥門也容易損壞，同時耗能不經(jīng)濟。

解決辦法：

由于原泵揚程有32m，而新需揚程僅12m，因為揚程相差太遠，切割葉輪降低揚程的簡單辦法已不可行。于是提出電機降速（960r/m降至740r/m）改造，泵葉輪重新設計的方案。此方案后來實踐表明，徹底解決了問題，不僅解決了汽蝕問題，還大大地降低了能耗。

本案問題的關鍵是泵選型揚程過高造成的。

一、案例Ⅱ：循環(huán)水泵位移和斷軸事故分析

該工程共有6臺24寸型循環(huán)水泵，露天安裝，泵的銘牌參數(shù)為：

Q=3000m3/h，H=70m, N=960r/m（實際轉速達990r/m）配套電機功率800kW

泵軸承為SKF球軸承。脂潤滑。從動端軸承向固定，承受殘余軸向推力；主動端軸承外圈軸向留有游動間隙。

泵裝置如下圖所示:

橡膠伸縮節(jié)兩端法蘭分別與管道連接，兩端法蘭本身未用長螺栓剛性連接。

泵安裝好之后，開始逐臺調試，調試中出現(xiàn)下列情況：

1)泵座和吐出管道水泥固定支墩均發(fā)生位移，位移方向如裝置示意圖所示：泵向右移，固定支墩向左移，有幾臺泵支墩水泥座因位移出現(xiàn)崩裂

2)壓力表讀數(shù)在開閥之前達0.8MPa，部分開閥之后為0.65MPa左右，電動蝶閥開度約15%。軸承部位溫升、振動幅度都正常 。

3)停泵之后檢查聯(lián)軸器的對中情況，發(fā)現(xiàn)機泵兩聯(lián)軸器左右錯位較大，據(jù)安裝人員檢查，錯位最嚴重的為1#泵（錯位1.6mm），5#泵（錯開3mm）、6#泵（錯開2mm），其他泵也有數(shù)十絲的錯位。

4)調整對中后，重新開車時，用戶和安裝公司用百分表測量泵腳的位移量，最大的達0.37mm，停泵后有回彈，但泵腳部位不能復原斷軸事故發(fā)生在5#泵上。5#泵斷軸之前，斷續(xù)運行3-4次，累計運行約60小時左右。最后一次開車后，運行至次日晚上發(fā)生斷軸。斷軸部位在主動端軸承定位軸肩退刀槽處，斷面與軸中心略為傾斜 。

對事故原因的分析意見：斷軸事故發(fā)生在5#泵上，可能有軸本身質量問題，也有外部因素的問題。

1)5#泵發(fā)生斷軸，不排除5#泵軸存在質量問題，這些問題可能軸料本身有缺陷，也可能與5#泵軸退刀槽加工圓弧不規(guī)范導致應力集中，這是斷軸原因的個性問題。

2)5#泵斷軸與外力作用使泵產生位移有關。在外力作用下 5#泵聯(lián)軸器左右錯位最大。這個外力的產生是由于吐出管上的水壓力作用下產生的張力（這個張力F當P2=0.7MPa時：

F=0.7×10.2×（πd2）÷4=0.7×10.2×(π×802)÷4=35.9T,當閉閥運行時，P2=0.8MPa，此時F=0.8×10.2×(π×802)÷4=41T），這么大的拉力靠橡膠管壁剛度根本承受不住，必然向左右延伸，這樣力向右傳遞到泵上,使其產生位移，向左傳遞到水泥支墩,使其推裂，如果支墩較堅固、不垮，則泵向右的位移就更大。事實表明，5#泵的水泥支墩未推裂，則5#泵的位移就更大，所以停后,5#泵的聯(lián)軸器左右錯位就最大。

3)因橡膠管壁的剛度不能承受巨大水推力而軸向拉長，使泵吐出口承受巨大外推力（泵的進出法蘭不能承受管道外力作用），致使泵體位移，導致聯(lián)軸器錯位、機泵兩軸不同心運行，這是導致5#泵斷軸的外部因素。

解決方法：將輪胎節(jié)用長螺桿剛性聯(lián)接，并讓吐出管路能自由伸展，位移和斷軸問題而不再發(fā)生。

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