往复泵故障判断与分析
往复泵常见故障分析
毕业论文（设计）往复泵常见故障分析Reciprocating pump common fault analysis 学生姓名：毕书晨指导教师：邢丰铄合作指导教师：____________________专业名称：轮机工程所在学院：航海与船舶工程学院二〇一六年六月目录摘要 (I)Abstract (II)第一章前言 (1)第二章往复泵的常见类型 (2)2.1、按照往复泵的工作结构分为活塞泵，柱塞泵和隔膜泵三种 (2)2.2、按照往复泵的工作方式分为单作用泵、双作用泵和差动泵 (2)2.3、按往复泵的传动方式分为机动泵、直接作用泵和手动泵。
(2)第三章往复泵的性能参数和工作原理、特点 (3)3.1、往复泵的性能参数 (3)3.2、往复泵的工作原理及特点 (3)第四章往复泵常见故障分析及排除方法 (4)4.1、往复泵常见的故障分析如下： (4)4.2、往复泵常见故障的有效排除 (5)4.3、针对往复泵液力端进行详细的故障分析 (6)4.3.1、往复泵液力端的流量、压力不足： (6)4.3.2、往复泵液力端的填料泄漏： (6)4.3.3、通过振动测试法分析往复泵液力端的故障 (7)4.3.3.1、惯性力引起的振动 (7)4.3.3.2、瞬时流量脉动引起的振动 (7)4.3.3.3、泵阀开启与闭合引起的振动 (8)4.3.3.4、柱塞（活塞）敲击缸套引起的振动 (8)4.4、液压隔膜式往复泵的液力端结构 (9)第五章结论 (10)致谢 (12)参考文献 (13)摘要往复泵是一种很早就被人类所利用的机械，如今更广泛应用于现实生活中，虽然随着科技的发展往复泵在被结构简单、制造成本及安装费用低、流量大的离心泵所替代，但是由于往复泵本身所具有的例如效率高而且高效区宽、能达到很高压力，压力变化几乎不影响流量，并且能提供恒定的流量、具有自吸能力，分析往复泵的常见故障更是为高效利用往复泵的机制做保障，也是解决现实生活中普遍面临的重要问题的依据，并且在将来的使用中将变得更加广泛、实用。
计量泵和电动往复泵的常见故障及解决方法
计量泵和电动往复泵的常见故障及解决方法1、泵不排液或泵排液后中断故障分析：电动机不转动；吸入管堵塞或吸入阀门未开；吸入管路漏气；吸入阀或排出阀损坏或密封不严；补油系统的油有杂质，密封不严；电动机转速不足或不稳；吸入液面太低。
解决方法：检查电源、线路及电动机；检查吸入管、过滤器，打开吸入阀；检查吸入管路，封堵；维修吸入阀或排出阀，必要时更换；换干净的油；检查配电电制与电压，稳定电动机转速；调整吸入液面。
2、流量不足故障分析：吸入管太长，弯路太多；隔膜腔内残存空气；补液阀或隔膜腔等处漏气漏液；安全法、补偿阀动作不正常；柱塞填料处泄漏严重。
解决方法：加粗吸入管，减少弯路；重新灌液，排除气体；找出泄漏部件并检修封严；重新调节安全阀和补偿阀；调节填料压盖或更换新填料函。
3、泵压力不够故障分析：吸入阀、排出阀损坏；隔膜处或排出管接头密封不严。
解决方法：更换新阀；找出泄漏部件，检修、封严。
4、计量精度降低故障分析：柱塞零点漂移。
解决方法：重新调整柱塞零点。
5、零件过热故障分析：各运动副润滑情况不好；填料压得过紧；传动机构油箱的油不足或过多，油质不好。
解决方法：检查情系各油孔，加注润油（脂）调整填料压盖；更换新入润滑油，油量适宜。
6、泵振动或有冲击响声，噪音大故障分析：各运动副磨损严重；阀升程太高；泵安装地基不稳，地脚螺栓松动；活塞螺母或活塞杆螺母松动；活塞冲程过大或汽化抽空。
解决方法：调整相关运动副或更换相关部件；调整升程高度，避免阀的滞后；拧紧地脚螺栓。
必要时重新焊接底座或在底座下增加结构梁；拧紧活塞螺母或活塞杆螺母；调解活塞冲程和往复频率。
往复式高压注水泵故障分析及解决措施
往复式高压注水泵故障分析及解决措施发表时间：2019-07-09T16:49:38.670Z 来源：《科学与技术》2019年第04期作者：陈冶王彪李翀[导读] 对往复高压注水泵运行中遇到的常见故障进行分析，找出原因，针对原因提出了相应解决措施。
大港油田第四采油厂 300280摘要：往复高压注水泵经常发生故障，维修频次较高，导致高压注水中断，不利于安全平稳生产。
对往复高压注水泵运行中遇到的常见故障进行分析，找出原因，针对原因提出了相应解决措施。
关键词：高压注水泵；故障分析；解决措施一、概述往复柱塞式高压注水泵是油田注水开发的的心脏设备，我单位有一台型号为3H-8/450Ⅱ型，流量8.3m3/h，入口压力大于0.03MPa，排出压力37 MPa，柱塞直径38mm，电机功率110kW；该泵由动力端、液力端、电气控制及附件组成。
往复式高压注水泵将电机小轮通过皮带传递给泵体曲轴大轮，曲轴旋转时，连杆做往复运动，带动3个柱塞以120°相位差做往复运动。
液力端有3个阀室，每个阀室有一组阀（1 个吸入阀和 1个排出阀），该泵输出压力高达37MPa，为了系统安全可靠，出口端设有安全阀（压力调至额定压力的1.1倍）。
二、注水泵故障情况高压往复注水泵在运行中常见的故障有柱塞根部发生断裂，到目前为止已发生两次。
第一次发生在第一根柱塞、第二次发生第三根；其次是柱塞表面磨损拉毛；还有就是填料密封老化经常发生泄漏。
三、故障分析（一）柱塞断裂往复注高压水泵密封采用盘根填料，柱塞杆通过螺纹、半卡环连接接，并通过两个半卡传递拉力进而带动柱塞做功。
其断裂破坏形式为柱塞尾部整体断裂，柱塞断裂处为柱塞与半卡接触处，柱塞在此尺寸发生突变，加之变径处没有明显的过渡，很容易在轴径突变处产生应力集中造成柱塞断裂。
断面总是发生在金属组织最薄弱的地方，柱塞断裂横截面可以看出，断裂面的金属组织存在缺陷有细小裂纹，金属强度降低。
随着柱塞不断地往复运动，柱塞承受往复交替的拉力、压力传递至柱塞头部，久而久之造成柱塞断裂。
往复泵泵阀故障的智能诊断技术与实现
6、加强维护保养
针对维护不当导致泵阀失效的问题，应建立健全的维护保养制度，定期对泵 阀进行检查、清洗和更换密封件等。此外，应培训操作人员，提高他们的技能水 平，使其能够正确地操作和维护往复泵。
6、加强维护保养
结论 往复泵泵阀的失效分析与结构参数优化研究对其性能和使用寿命有着重要意 义。本次演示通过对往复泵泵阀的失效原因进行分析，提出了一系列相应的优化 措施。这些措施包括优化材料选择、改进设计结构以及加强维护保养等。通过实 施这些优化措施，可以提高往复泵泵阀的性能和使用寿命，降低维修成本，提高 设备利用率。
随着物联网、云计算等技术的发展，往复泵泵阀故障的远程监控和智能化管 理将成为可能。这将进一步提高往复泵的运行效率和安全性，为工业生产带来更 大的经济效益和社会效益。
3、阀门动作不灵活：由于润滑 不足或机械磨损等原因，阀门动 作不灵活。
3、阀门动作不灵活：由于润滑不足或机械磨损等原因，阀门动作不 灵活。
三、往复泵泵阀故障的智能诊断 技术
三、往复泵泵阀故障的智能诊断技术
为了实现对往复泵泵阀故障的智能诊断，可以采用以下技术： 1、传感器技术：通过在往复泵的关键部位安装传感器，实时监测泵的运行参 数，如压力、流量、温度等。这些数据可以用于判断泵阀的工作状态。
三、往复泵泵阀故障的智能诊断技术
2、信号处理技术：通过对传感器采集的数据进行信号处理，提取出与泵阀故 障相关的特征信息，如频率、振幅、相位等。这些特征信息可以用于故障识别和 分类。
五、结论与展望
五、结论与展望
本次演示探讨了往复泵泵阀故障的智能诊断技术与实现方法。通过采用传感 器技术、信号处理技术、机器学习技术和专家系统技术等手段，可以实现往复泵 泵阀故障的实时监测和智能诊断。未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断 扩展，往复泵泵阀故障的智能诊断技术将更加成熟和完善。
往复泵维修
往复泵维修往复泵作为传输液体的重要设备，广泛应用于石油化工、冶金、机械、电力等领域。
在使用过程中，往复泵可能会遇到一些故障，需要进行及时的维修和保养。
本文将介绍往复泵常见故障及维修方法。
一、往复泵常见故障1. 压力不稳定出现压力不稳定的情况，一般是设备内部有气体混入或泵的背压过大。
解决方法可以先排除气体混入的问题，如果排除后依然存在问题，就需要检查背压是否超标。
2. 泵阀损坏往复泵是通过阀门的开合控制来进行工作的，因此，阀门的损坏是往复泵常见的故障之一。
阀门损坏后，会导致泵的正常工作受到影响，甚至会引起泵的磨损。
3. 泄漏泄漏是往复泵常见的故障之一，主要表现为密封不良。
泵密封不良会导致泵的工作效率降低，甚至会引起压力不稳定等问题。
4. 润滑不良往复泵需要经常进行润滑，如果润滑不良，就会导致泵的机械磨损加剧，使用寿命缩短，严重影响设备的正常工作。
二、往复泵维修方法1. 阀门更换阀门的损坏是往复泵常见的故障之一，如果检查发现阀门损坏，需要及时更换。
更换阀门时，应注意阀门型号和规格的匹配，保证更换后的阀门与原装阀门相同。
2. 密封更换如果泵密封出现不良，需要及时更换密封。
更换密封时，应注意密封件的规格和材料，以免对设备造成不必要的影响。
3. 润滑维护往复泵需要经常进行润滑，以保证设备的正常工作。
润滑时应注意润滑剂的使用量和依据使用说明进行润滑。
4. 清洗除垢设备长期使用可能会积累一定的垢层，需要进行清洗除垢。
清洗时，应注意清洗方法和清洗剂的选择，以避免对设备造成不必要的损坏。
三、往复泵保养注意事项1.定期检查设备，及时发现问题进行维修。
2.经常进行润滑，以保证设备运转良好。
3.设备长期停用时，应对设备进行保护。
4.使用设备时应注意设备的负载。
四、总结往复泵作为传输液体的重要设备，在使用过程中会遇到一些故障，需要进行及时的维修和保养。
维修时需要检查阀门、密封、润滑等方面，避免因小失大。
为了保障设备的正常工作，更好地运用设备，我们应经常进行设备的检查和保养，尽可能避免设备出现故障。
往复泵的工作原理及常见故障浅析
往复泵的工作原理及常见故障浅析摘要：在油田系统中对原油上产起主要的系统是注水开发系统,其系统包括水处理设备，电气设备，注水设备，注水管线,这是油田开发提高采收率的重要方法｡柱塞式往复泵是采油厂重要的生产设备，凭借柱塞在函体中来回活动,改变容腔的容积以达到进、排液的功能｡我厂共有各类注水泵120余台，当泵的吸液和排液交替进行时,各个零部件的振动信号会依次反映在往复泵的表面,为了解决我厂柱塞式往复泵在运行中产生的故障是否应该维修,需要对柱塞式往复泵常见故障进行分析和总结,本文将对柱塞式往复泵常见故障进行详细分析｡关键词：油田,注水泵,故障分类引言本文讲述了油田注水系统在运行中常见的故障情况,参考相关标准资料根据我厂油田柱塞式往复泵各故障的严重程度,将我厂注水泵故障分成了两大类别,便于后续泵的监测与维修,同时,对我厂注水设备及管线提出了优化注水系统的措施,以期为相关人员提供参考｡1油田柱塞式往复泵常见的故障分析高压柱塞式往复泵主要组成有:动力端､液力端两部分,主要部件由电机､曲轴、连杆、十字头､拉杆、柱塞、函体、吸排液阀､､泵缸构成｡由于构成部件多,结构较为复杂,在实际生产中经常发生各种类型的故障,主要分为以下两个方面:柱塞式往复泵动力端的主要由十字头总成､轴承､主螺栓､曲轴组成,这是影响泵能否提供动力的关键因素｡十字头在连杆的作用下往复运动,受摩擦力和冲击力较大;轴瓦在曲轴､及连杆上,因润滑不足及长时间运转将会导致轴瓦、曲轴磨损，导致动力端故障｡柱塞式往复泵中泵体是最为核心的部分,其中包括拉杆､柱塞､调节螺母、函体､吸排液阀､密封环等｡油田往复泵液力端易损件主要包括排出阀､吸入阀､函体及柱塞总成｡这些易损件是影响油田往复泵液力端工作性能的关键因素｡柱塞在函体内做往复运动,配合间歇较小,受摩擦力和冲击力影响较大､且不易散热;柱塞长期受拉压力及摩擦作用,所以易柱塞、填料损坏｡排出阀､吸入阀的接触面要求有较好的耐磨性和冲击性,泵阀弹簧要求有足够的疲劳寿命｡阀体､阀座存在高速冲击磨损,阀开､闭的滞后性引起阀隙液体倒流的高速反向流对泵阀冲蚀严重｡2柱塞式往复泵故障分类依据油田柱塞式往复泵液力端､动力端的常见故障及故障维修工艺,归纳和总结了油田往复泵常见的故障｡为了区分和识别油田往复泵各故障的严重程度,将故障分为I类故障和II类故障两类,I类故障属严重故障,必须停泵维修;II类故障属轻度故障,允许继续使用一段时间后维修｡I类故障:柱塞与函体间严重刺漏;排出阀、吸入阀弹簧断裂;杂物卡住排出阀;曲轴主轴承盖断裂;杂物卡住吸入阀;传动轴轴承旷动;柱塞锁紧帽脱落;曲轴主轴承圈和滚柱断裂;吸入阀座与阀箱间刺漏;排出阀座与阀箱间刺漏｡II类故障:吸入阀阀体和阀座磨损;排出阀阀体和阀座磨损;柱塞与函体刺漏（可调整调节螺母）；活塞轻微磨损;曲轴轻微磨损;拉杆轻微磨损;拉杆偏磨油封;十字头销轻微磨损。
往复柱塞泵的振动检测方法及常见故障识别
往复柱塞泵的振动检测方法及常见故障识别泵组振动测试准备本文的监测对象为油田采油普遍使用的五柱塞注水泵。
柱塞泵组工作时，通过曲柄连杆机构把电动机的旋转运动转化为柱塞的往复运动，同时把电动机的机械能传给所输送的液体，在结构上，它既有旋转运动部件又有往复运动部件，且其负载大，工况恶劣，因而动态响应极为复杂。
在确定检测方案时，传感器的布局尽可能地靠近待测部位，使测取信号的传递路径短而直接，尽量避免信号的减弱、畸变或传递受阻，使所测的信号能最大限度地反映检测部位的工况；应用尽量少的测点拾取尽量多的工况信息，基于上述原则，选取测点13个，其中电机前端垂直、水平方向各1个，曲轴箱外水平方向3个，十字头位置垂直方向3个，泵头沿柱塞轴线方向，即水平方向5个。
根据泵组的结构与运行特点，不同的监测部位所选用的采样分析频率略有差别，见表1。
表1 泵组转速与分析频率电动机运动为典型的转子旋转运动，虽然其运转速度较高，采用400Hz的分析频率已完全满足对其进行振动分析的采样定理。
柱塞泵为往复机械，其振动以脉动形式出现，是宽带振动，所以采用较高的分析频率。
按照上述检测方案，对吐哈油田现场运行泵组的工作状态进行了长时间测试分析，以检验测试方案的可行性，并对现场泵组发生的故障进行了诊断识别。
机身表面激振源初步分析柱塞泵机组结构复杂、部件多，激励源也很多，机身表面的振动是内部各种激振源共同作用的综合反映，其主要激励源有以下几种：•液压缸内液体压力激荡力；•液阀组件运动的冲击力；•柱塞运动横向撞击力；•柱塞往复运动惯性力通过连杆，曲轴产生的周期性激励；•曲轴旋转运动产生的激励；•皮带传动失效引起的振动；•电动机的滚动轴承撞击引起的振动；•电动机旋转惯性力；•其它机构的激励等。
在这些激励的共同作用下，机身表面振动很复杂，表面总的响应是多个激励响应之综合影响，如何从复杂的激励响应中分离出故障激励源是五柱塞泵机组振动信号分析的难点。
机组振动特征频率计算如下：•柱塞泵曲轴频率：f n=370/60=6.17Hz；•五柱塞往复运动不平衡引起的振动频率：f1=6.17×5=30.85Hz；•液压阀落座频率：f3=6.17×10=61.7Hz；•柱塞横向撞击作用点改变方向的频率：f3=6.17×5×2=61.7Hz；•电动机回转频率：f5=1470/60=24.5Hz；•电源频率：f6=50Hz；•电动机滚动轴承的特征频率：电动机所用滚动轴承的型号为2320，根据电动机的转速及轴承的内、外径，滚珠数等可得滚动轴承的特征频率如表2。
高压往复泵出现故障及解决方案
高压往复泵主要适用于石油、化工、化肥工业作为流程泵，油田、盐矿作为注水泵，钢管、压力容器作为试压泵、增压泵、建筑、造船、化工等工业的高压清洗除垢，锅炉给水、液压机械的传动源、以及食品、制药、仪表等需要高压流体且工艺流程脉冲要求高的部门。
故障现象产生的根本原因是供水管路配置有问题，有可能是进水不清洁，也有可能是高压泵高压腔体在工作过程中产生了气蚀（气爆）现象，轻则损坏密封件，重则损坏高压泵。
具体原因可能有以下几点：1、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器进水系统没有安装过滤器，有杂物进入高压泵，卡在了高压泵某个进出水单向阀上，使卡有杂物的单向阀关闭不严，造成压力波动。
由于没有对进水进行过滤，发生这种故障的时间是随意的任何时间。
解决办法：拆卸并找到卡有杂物的单向阀，将杂物清理掉。
同时加装过滤器，冲洗整个进水管道，确保进水的清洁。
2、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器进水系统管路设计不合理，进水管路通过流量达不到高压泵需求的流量，导致高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）吸空，形成局部真空。
解决办法：按照高压泵需求的流量对进水管路重新设计，满足高压泵需求的流量。
3、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器供水压力和流量不能满足高压泵的需求。
高压泵（高压三柱塞泵、高压往复泵）本身基本没有自吸能力，所以给高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器的高压泵供水系统要有一定的压力，满足高压泵流量的需求。
解决办法，按照如上的参数要求配置合理的供水泵。
4、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器供水系统安装了过滤器，但是过滤器的选型不正确，过滤器的通过流量不能满足高压泵流量的需求，造成高压泵吸空，产生气蚀（气爆）现象。
这种现象一般发生在设备刚刚开始运行时。
解决办法：按照高压泵需要的流量配置合适的过滤器。
5、高压清洗机（设备）、高压喷雾加湿器的进水管路等于小于90的弯头过多，在进水过程中，水流在进水管内出现了紊流现象，有时这种紊流一直延续到高压泵的高压腔体，这种紊流就夹带着空穴，空穴在高压泵的高压工作腔体内会产生气蚀（气爆）现象。
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往复泵常见故障处理办法
一、故障类型：达不到规定的流量和压力
原因分析
1.进口管线内有空气或蒸汽聚集
2.泵进口管线连接螺栓松脱
3.电动机或驱动机速度低
4.缸盖或阀盖漏
5.阀座和阀磨损
6.安全阀部分打开，或不能保持压力
7.活塞环，柱塞或缸套磨损
8.旁通阀开启或不能保持压力
9.NPSHa不是
10.液体介质在内部回流
11.外部杂物堵漏泵内通道
二、故障原因：NPSHA过低
原因分析
1.进口管线部分堵塞，进口管线过长，有缩口，或过细
2.介质蒸汽压过高
3.介质温度过高
4.大气压太低
三、故障原因：泵不排出液体
原因分析
1.未灌泵，进口管线有气体
2.进口管线堵塞
3.进口阀开度不合适
4.进口总管螺栓松脱
5.泵缸阀门速度过高
四、故障原因：汽蚀
原因分析
1.NPSHA过低
2.盘根处漏泄过多
3.NPSHR太高
4.液体未进人入口管线
五、故障原因：缸盖或阀盖漏
原因分析：
1.超过规定压力
2.垫片或0形环损坏
3.缸盖式阀盖连接螺栓松脱
六、故障原因：曲轴箱油中进水
原因分析：
1.空气中水分凝结
2.曲轴箱盖密封坏
3.空气呼吸器堵塞
4.连杆的盘根漏
七、故障原因：曲轴箱漏油
原因分析：
1.油面和油温过高
2.连杆盘根坏
3.曲轴箱盖松，密封件坏
八、故障原因：泵驱动机过负荷
原因分析：
1.泵转速太高
2.低电压或其他电气故障
3.出口压力过高，出口管线堵塞，出口管线上阀门关闭或节流
4.活塞或柱塞的规格不合适
5.盘根压盖压得过紧
九、故障原因：盘根(活塞杆或柱塞)泄漏
原因分析：
1.活塞杆或柱塞磨损
2.盘根损坏
3.盘根规格不对
十、故障原因：泵阀门噪音过大
原因分析：
1.阀弹簧断裂
2.水泵汽蚀
3.空气进入进口管线或泵进口总管螺栓松弛
十一、故障原因：进出口管线振动
原因分析：
1.进口管线过长或过细.进口管线弯头过多
2.管线支撑不正确
3.操作压力和转速，超过额定值
4.盘根磨损
5.NPSHA不足
十二、故障原因：泵运转时噪声大
原因分析
1.活塞或柱塞松脱
2.阀门噪声
3.汽蚀.进口管进入空气进口总管螺栓松弛
4.进口总管螺栓松弛
5.连杆大头连接螺栓松弛，十字头销及套磨损或松脱
6.连杆轴承磨损，十字头磨损
7.主轴承端部窜量过大
8.泵配管系统有冲击，管线支撑不正确
9.配管对中不良，误差过大.或配管尺寸过小
十三、故障原因：曲轴断裂、弯曲，及其他重大事故原因分析：
1.泵启动时出口阀门关闭
2.油位低或油含杂质
3.主轴承损坏.活塞或柱塞撞缸
4.空气进入管线系统.液缸中液体结冰
十四、故障原因：泵阀门故障
原因分析：
1.正常磨损.泵汽蚀，介质中有颗粒
2.阀的零件不能抗腐蚀(对腐蚀性介质)
3.安装问题：阀座及阀板清洗不完全，未经完全干燥十五、故障原因：柱塞故障
原因分析：
1.热冲击(如冷水浇在陶瓷柱塞上)
2.盘根太紧
3.介质太脏
4.盘根压盖和柱塞摩擦。