循环水泵断轴原因分析及防范

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Cause Analysis and Prevention on Shaft of Circulating W ater Pumps BrokenzHANG Xiao-WU(Water Supply Plant ofSteel Union Co.Ltd.ofBaotou Steel(Group)Carp.，Baotou 014010，Nei Monggol，China)Abstract：The pump shaft of circulating water pumps in 5 Pump Station of Water Supply Plant of Baotou Steel wasbroken in operations.It is lcause the strength of materials for pump shaft is not increased with the increase of load forpumps and the cant]。al of life cycle for quick-·wear parts is not proper as wel as the protection measures for equipment alenot enough by strip inspections.Finally，the relative preyentive measures of accidents for circulating water pumps are pro-posed through analyzing and treating the accidents。

Key words：circulating water pumps；pump shaK：fatigue fracture；preventive measuresSA系列水平中开离心泵在国内应用很广泛，断轴现象较为少见。包钢给水厂 5 泵站共有 6台24SA-10型单级双吸离心泵，担负着向包钢 1 、2高炉提供常压净环水的任务。从 2005年下半年以来，其中的 103 、104 、105 水泵先后发生 5次断轴事故，给正常的高炉供水造成了严重的威胁。为此给水厂对泵轴材质进行改进，并采取了-系列措施，保证了设备的正常生产运行。

1 断轴原因分析24SA-10型单级双吸离心泵结构图的轴断裂位置见图1，图2为泵轴的断面照片。

l-泵体；2-泵盖；3-叶轮；4-双吸密封环；5-填料轴套；6-填料套；7-轴；8-右轴承体；9-联轴器部件；10-左轴承体；11-键图 1 S型泵结构图收稿日期：2012-12-28作者简介：张晓武(1968-)，男，山东省昌乐县人，工程师，现从事设备技术管理工作。

第 1期 循环水泵断轴原因分析及防范 61水不平衡，泵轴有轻微地振动，时间久了必然会产生钢性疲劳，所以其断裂也在所难免。

该组水泵在2 高炉扩容前曾经考虑过更换为更大供水能力的水泵，但由于费用的原因未能与2高炉扩容改造同步实施。2 高炉扩容改造后，5 泵站 1组水泵的开动台数明显增加，由原来的开 3台大泵 1台小泵到目前的最多时运行 5台大泵 1台小泵，水泵严重超负荷运行，检修频繁。

1.2 水泵超期服役大大超出其正常的使用寿命据现场查看，103 和 105 水泵的生产 日期是1973年，至今已使用 39年；其他泵的生产 日期是1993年，至今已使用 19年。对于-般的水泵来说，其正常的使用寿命在 10年左右。如果使用时间太长，经多次检修之后，配合面必然存在磨损，泵的几何尺寸就会变形，精度也会降低。由于精度的原因，造成泵轴在高速运转中产生振动，久而久之也会产生微裂纹，从而造成其断裂 J。

为了节熟修资金，给水厂大部分水泵轴都是本厂喧修自己生产的。由于没有热处理设备，对泵轴无法进行调质处理，加之也没有无损探伤设备，以及其他-些原因，所以每年都会发生-、二次断轴事故。

2 防范措施针对循环水泵断轴的原因以及对机组运行安全性带来的影响，根据循环水系统的特点，提出以下防范措施。

2.1 改进材质经过对循环水泵的扭转强度计算，将泵轴的材质由45钢改为40Cr钢，并委托备件协作单位进行热处理，通过提高轴的材质来提高转子的使用寿命。

严格控制材料的化学成分，尤其是硫、磷、硅元素，使其含量在标准范围内，另外对材料中的硅酸盐夹杂物要有-定的控制。

2.2 加强设备寿命管理根据泵轴断裂的过程和原因分析以及循环水设备的使用情况，轴的断裂是-个过程，存在设备正常运行的寿命问题，因此必须推行设备运行寿命管理和检修更换。根据泵轴的材质和加工工艺以及水泵转子检修次数等情况，以后对使用超过8 000 h的泵轴及易损件进行更换，以保证水泵的安全稳定运行。

2.3 改进加工安装工艺提高轴的加工质量，做到台肩处光滑过渡，以避免应力集中；提高水泵转子轴向、径向的安装精度，在安装时对转子部件进行测量，达到规定的标准值。

2.4 加强循环水泵运行点检在运行中加强对设备的点检，做好电流、出口压力、振动、轴承的温度等参数的记录，尤其注意各参数随着运行时间的加长所发生的变化情况。岗位操作人员对循环水泵的上述参数定期进行记录，根据变化情况进行分析。技术人员及时总结循环水泵故障处理的经验，完善处理措施。

2.5 完善循环水泵保护功能根据现有循环水泵出口压力和循环水主管压力的报警、保护情况，对所有的保护定值进行检查。对循环水泵保护功能进行完善，增加电流和泵出口压力的报警和保护。对水泵及电机轴承进行定期加油和换油，提高转子的使用寿命。

3 结束语通过以上措施的实施，对循环水系统的安全稳定运行起到了较大的作用，5 泵站 1组水泵轴最近2年没有发生断裂事故。对于循环水泵这类设备，必须加强设备的寿命管理。如果泵站的循环水系统要进行增容，必须要求水泵制造厂对现有泵组不仅要进行静态载荷的设计核算，还要进行动态载荷的试验核算，以确保循环水泵在使用过程中的安全。