簡(jiǎn)單闡述消防泵常見(jiàn)故障
( 一) 泵啟動(dòng)后不能正常出水
1． 存在氣縛現(xiàn)象
離心式消防泵啟動(dòng)之前沒(méi)有排空泵殼內(nèi)殘存的空氣，由于空氣密度遠(yuǎn)小于水的密度，致使啟動(dòng)后葉輪雖然高速旋轉(zhuǎn)，但吸入口不能形成足夠的負(fù)壓，從而導(dǎo)致不能將液體吸入到泵殼內(nèi)。這種離心泵不能正常出液的現(xiàn)象稱為氣縛現(xiàn)象。若吸入管路存在泄漏，泵在運(yùn)行過(guò)程中也會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象。具有自動(dòng)灌泵功能的離心泵，若自動(dòng)灌泵系統(tǒng)存在故障，也不能保證泵啟動(dòng)前泵殼內(nèi)充滿被輸送的液體，從而影響泵的正常吸、排液。
2． 誤認(rèn)為泵殼內(nèi)已被灌滿液體
離心式消防泵停泵后沒(méi)有排空泵殼內(nèi)的液體，一段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有啟動(dòng)。當(dāng)再次啟動(dòng)后，由于吸入管路及底閥等部位存在閉合不嚴(yán)，導(dǎo)致泵殼內(nèi)液體漏掉，而操作者沒(méi)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)泵殼內(nèi)未灌滿液體，致使消防泵不能正常工作。
3． 吸水管未伸入到液面以下
離心式消防泵啟動(dòng)時(shí)，尤其是安裝在消防車上的離心泵，沒(méi)有將與泵連接的吸入管插入到消防水槽或其他貯水設(shè)施的液面以下，導(dǎo)致泵啟動(dòng)后不能正常出水。
4． 泵啟動(dòng)后未打開(kāi)出水閥
泵正常啟動(dòng)后應(yīng)緩緩打開(kāi)出口管路上的閥門，直到達(dá)到額定流量參數(shù)。若操作者因疏忽大意或者由于平時(shí)缺乏必要的訓(xùn)練，在緊急狀態(tài)下忙中出錯(cuò)，而沒(méi)有及時(shí)打開(kāi)出水閥。這樣泵雖然啟動(dòng)了，但仍然不能正常輸送消防用滅火劑。
5． 泵的葉輪逆轉(zhuǎn)
離心式消防泵往往采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。若電動(dòng)機(jī)的正負(fù)極接反了，就會(huì)導(dǎo)致泵的葉輪逆轉(zhuǎn)，尤其是新安裝的或維修、更換的泵。泵的葉輪逆轉(zhuǎn)，就不能將液體壓送到出口管路，而吸入口不能形成一定的真空，從而不能保證泵啟動(dòng)后正常吸入、排出液體。
6． 泵進(jìn)出口管線設(shè)計(jì)存在缺陷
與泵連接的吸入和壓出管路的直徑應(yīng)與泵的性能參數(shù)相匹配，通常吸入管徑稍大于壓出管徑。若泵出口管線設(shè)計(jì)不夠合理，直徑過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致泵的輸出流量達(dá)不到工藝要求，從而影響泵的正常輸出液體。當(dāng)吸入管路阻力過(guò)大時(shí)，消防泵吸入管路的真空表雖然有很大的真空度，但泵不能吸入液體，從而導(dǎo)致壓出管路無(wú)液體流出。若壓出管路阻力太大或葉輪旋轉(zhuǎn)受阻，消防泵壓出管路的壓力表雖然有壓力，但壓出管路也會(huì)沒(méi)有液體排出。
7． 濾網(wǎng)、底閥或葉輪堵塞
濾網(wǎng)是為了防止雜質(zhì)被吸入泵內(nèi)而使管路、葉輪等出現(xiàn)堵塞或磨損;底閥是單向閥，防止液體從泵內(nèi)沿吸入管流出。若濾網(wǎng)、底閥或葉輪等部位存在堵塞現(xiàn)象，同樣會(huì)導(dǎo)致泵雖然啟動(dòng)了，但不會(huì)有液體吸入，也不會(huì)有液體壓出。
( 二) 汽蝕現(xiàn)象導(dǎo)致泵損壞
離心泵的實(shí)際安裝高度不能超過(guò)其最大允許安裝高度，即泵吸入口距離吸入池(槽)等設(shè)施液面的最大垂直距離。離心泵安裝高度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致汽蝕現(xiàn)象，此時(shí)泵啟動(dòng)后若不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)停泵，將會(huì)在短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)致葉輪、泵殼等產(chǎn)生蜂窩狀孔洞而使泵產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)或被損壞。同時(shí)，汽蝕現(xiàn)象還會(huì)進(jìn)一步形成電化學(xué)腐蝕，加速金屬剝蝕的破壞速度。導(dǎo)致汽蝕現(xiàn)象的原因是泵的安裝高度不合適，致使葉輪葉片入口附近的液體壓力低于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體就會(huì)在低壓區(qū)汽化形成氣泡 。
氣泡隨著葉輪高速旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)到液體壓力較高處時(shí)被高壓液體壓破重新凝結(jié)而形成空穴。這樣，周圍的液體會(huì)以極高的速度和頻率沖過(guò)來(lái)補(bǔ)充氣泡凝結(jié)留下的空穴。若氣泡在葉輪、泵殼表面或附近被壓破，高速和高頻率沖過(guò)來(lái)的液體形成局部沖擊高壓，導(dǎo)致金屬表面出現(xiàn)蜂窩狀孔洞而使金屬產(chǎn)生疲勞破壞。
( 三) 產(chǎn)生振動(dòng)或異常聲音
1． 安裝不牢固，緊固件松動(dòng)
離心式消防泵啟動(dòng)后，葉輪會(huì)高速旋轉(zhuǎn)。若離心式消防泵的安裝不牢固，或者長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致緊固件松動(dòng)，會(huì)使泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲，甚至在短時(shí)間被損壞。
2． 泵體與泵軸安裝不正
液體經(jīng)過(guò)消防泵獲得的有效能量是從泵的葉輪獲得的，而葉輪獲得的能量是從泵軸得到的(公眾號(hào):泵管家)，泵軸獲得的能量又是由電動(dòng)機(jī)提供的。泵在運(yùn)行時(shí)，泵軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)。若泵體與泵軸安裝不正，會(huì)導(dǎo)致葉輪偏離與泵殼摩擦，從而產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致葉輪、泵殼損壞。
3． 葉輪和密封環(huán)之間磨損
葉輪和密封環(huán)如不能保證良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，二者之間產(chǎn)生磨損使間隙增大，當(dāng)間隙超過(guò)一定值時(shí)會(huì)導(dǎo)致泵產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲。磨損程度隨著泵的運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)而增大。
4． 汽蝕現(xiàn)象導(dǎo)致泵內(nèi)部聲音異常
吸入管路阻力過(guò)大、密封不嚴(yán)漏入空氣、被吸送液體溫度過(guò)高、流量太大等等，都會(huì)引發(fā)汽蝕現(xiàn)象，從而使泵內(nèi)產(chǎn)生異常聲音或劇烈振動(dòng)。
( 四) 泄漏
離心式消防泵安裝時(shí)，要求泵體與管路之間、泵殼與泵軸之間都要有嚴(yán)格的密封，否則會(huì)產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象。泵在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的泄漏通常有兩種情況，一是泵內(nèi)液體沿密封不嚴(yán)處向泵外泄漏，大量泄漏時(shí)會(huì)影響泵的輸送能力;二是外界空氣倒吸入泵的吸入口，空氣進(jìn)入易導(dǎo)致氣縛現(xiàn)象。消防泵的密封有機(jī)械密封和填料密封兩種形式。機(jī)械密封密封效果好，使用壽命長(zhǎng)。若消防泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)過(guò)大，易破壞密封端面液膜而導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏，嚴(yán)重時(shí)能造成機(jī)械密封的磨損、開(kāi)裂或損壞。壓緊式填料密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配及維修方便，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)泵有無(wú)密封故障，更適合于消防泵工作間歇性的特點(diǎn)。美國(guó)的 NF － PA20 規(guī)定，消防泵不能采用機(jī)械密封。我國(guó)規(guī)范對(duì)消防泵的密封方式?jīng)]有規(guī)定，但設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量考慮采用填料密封 。
( 五) 泵軸斷裂
軸承潤(rùn)滑不好會(huì)導(dǎo)致軸承過(guò)熱，磨損嚴(yán)重;泵軸與電動(dòng)機(jī)軸不同心;超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)等，都可能導(dǎo)致泵軸斷裂。
( 六) 電動(dòng)機(jī)損壞
離心泵往往采用電力驅(qū)動(dòng)。若配套電動(dòng)機(jī)的功率不符合泵性能參數(shù)的要求，泵啟動(dòng)后電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)損壞。若泵在啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有將出口管路上的閥門關(guān)閉，不能實(shí)現(xiàn)“零流量”啟動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流過(guò)大而燒壞。
消防泵故障的快速診斷
離心式消防泵在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)監(jiān)測(cè)真空表、壓力表、流量表、功率表讀數(shù)特征可快速判斷故障類型及故障部位(公眾號(hào):泵管家)，簡(jiǎn)捷方便地診斷消防泵的故障。
與正常值相比，消防泵儀表讀數(shù)變化規(guī)律及故障部位如表 1 所示。
預(yù)防故障的對(duì)策
( 一) 預(yù)防氣縛現(xiàn)象的對(duì)策
預(yù)防氣縛現(xiàn)象的對(duì)策為:一是離心式消防泵啟動(dòng)前要灌滿被輸送的流體，以排凈泵殼內(nèi)積存的空氣。灌泵時(shí)要保證吸入管路的底閥有較好的閉合性;具有自動(dòng)灌泵系統(tǒng)的離心泵，要保證自動(dòng)灌泵系統(tǒng)工作正常;泵停車后若短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)，可以不排空，但在下次啟動(dòng)前應(yīng)檢查泵內(nèi)是否充滿液體。二是定期檢查吸入管路的氣密性，防止密封不嚴(yán)倒吸入空氣，以避免運(yùn)行過(guò)程中的泵重新出現(xiàn)氣縛現(xiàn)象而影響工作。
( 二) 預(yù)防汽蝕現(xiàn)象的對(duì)策
一是控制、調(diào)整泵的安裝高度，使泵的吸入口與池(槽)液面間的安裝高度不超過(guò)最大允許安裝高度，尤其是移動(dòng)式消防泵，若不能正常吸排液，有可能是安裝高度不合適。通過(guò)降低安裝高度或倒灌式安裝，往往能解決實(shí)際問(wèn)題而且泵還不容易被損壞。
二是在泵前增設(shè)小容量貯水池(罐)，以增加液位的高度，提高靜壓力，從而縮短吸入貯槽液面與泵吸入口間的距離，防止汽蝕現(xiàn)象。
三是通過(guò)減少泵吸入管路上的流動(dòng)阻力損失的辦法，也能有效地預(yù)防汽蝕現(xiàn)象。在允許范圍內(nèi)盡量縮短吸入管路長(zhǎng)度，少設(shè)彎頭、閥門等管件，適當(dāng)增大吸入管路直徑;定期檢查吸入管路、濾網(wǎng)和底閥，防止因堵塞而增大液體流動(dòng)阻力。
四是通過(guò)提高泵材質(zhì)的強(qiáng)度和抗磨蝕性，能有效地減少汽蝕現(xiàn)象對(duì)泵的沖蝕，以減少汽蝕現(xiàn)象對(duì)泵的破壞程度，延長(zhǎng)其使用壽命。泵的葉輪在選材上，盡可能選擇抗汽蝕能力強(qiáng)的高硬度和高彈性材料制造。實(shí)踐證明，鋁鐵青銅、低碳鉻鎳合金鋼等材料比普通鑄鋼的抗汽蝕能力大得多。在泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，通過(guò)在離心泵葉輪前加裝誘導(dǎo)輪以提高抗汽蝕性能。
( 三) 防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載
一是泵在啟動(dòng)前應(yīng)檢查出口閥門是否處于全關(guān)閉狀態(tài)，以防止啟動(dòng)電流過(guò)大而燒壞電動(dòng)機(jī)。二是正確選擇與泵性能參數(shù)相匹配的配套電動(dòng)機(jī)，防止電動(dòng)機(jī)功率過(guò)小而超負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。三是按照電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)要求進(jìn)行檢修，檢查電源電壓和每相電流，確保誤差在允許范圍之內(nèi)(一般不超過(guò) 3%)。卸下電動(dòng)機(jī)，檢查齒輪箱軸組件和泵的葉輪、誘導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，排盡液體查找有無(wú)機(jī)械故障、軸承是否損壞等 。
( 四) 保證液體流道暢通
定期檢查、清洗濾網(wǎng)，校正或更換底閥，清洗或更換吸入管路，尤其是緊急狀態(tài)下需要從溝、池或海里獲取消防用水時(shí)，防止雜草、淤泥、海藻及其他漂浮物吸入。定期清理泵葉輪內(nèi)部積存的水垢及其他雜質(zhì)，防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，以保證液體流道暢通，減少流動(dòng)阻力，確保其平穩(wěn)、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
( 五) 防止不正常振動(dòng)和磨損
一是泵安裝要牢靠，要定期檢查其牢固性，尤其是地腳或靠背螺栓，防止緊固件松動(dòng)。
二是通過(guò)監(jiān)測(cè)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)波形等辦法加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，定期對(duì)葉輪和密封環(huán)間的磨損情況進(jìn)行檢查、修理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、消除隱患。當(dāng)發(fā)現(xiàn)泵啟動(dòng)后振動(dòng)不正常，應(yīng)果斷分析是否存在汽蝕現(xiàn)象、葉輪是否平衡、泵軸和電動(dòng)機(jī)軸是否同心或軸是否已經(jīng)變形，而后采取相應(yīng)的處置措施。
( 六) 防止泄漏
離心式消防泵出現(xiàn)微小泄漏時(shí)一般不會(huì)釀成事故，但會(huì)影響火場(chǎng)消防水或泡沫的供給能力。因此，采用填料密封的消防泵，要加強(qiáng)對(duì)密封填料的檢查，
發(fā)現(xiàn)密封不嚴(yán)應(yīng)及時(shí)更換填料，以防止泵在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)泄漏而影響其效能。若采用端面密封，則應(yīng)定期檢查密封端面磨損情況;在更換電機(jī)與泵連接時(shí)要控制在允許的偏差范圍內(nèi)，以減少泵的振動(dòng)，從而預(yù)防密封端面液膜破壞而產(chǎn)生泄漏。
( 七) 防止泵軸斷裂
定期檢查并及時(shí)清洗軸承體，保證有足夠的潤(rùn)滑油，防止干磨生熱;定期對(duì)泵軸和電動(dòng)機(jī)軸進(jìn)行校正，保證兩軸始終位于同一中心線上。為了防止離心泵軸承轉(zhuǎn)子失去穩(wěn)定性而斷裂，尤其是高壓離心泵，在設(shè)計(jì)上應(yīng)控制轉(zhuǎn)子的失穩(wěn)轉(zhuǎn)速高于轉(zhuǎn)子的最高工作轉(zhuǎn)速，并適當(dāng)考慮安全余量 。