论屏蔽泵的故障分析及维修

杨大伟 杨文军 王彦龙

摘 要：屏蔽泵是由离心泵和三相异步屏蔽电动机同轴构成。优点突出，安全性高、实用性强，不需要机械密封而无泄漏，适用于输送各种有毒、有害及贵重的液体，在化工、制药、核工业、航天等装置中广泛应用。屏蔽泵要定期检修，方能保证可靠运行。屏蔽泵有一般维修，也有恢复性大修。随着使用年限的增长，使用数量的增多，损坏情况也不断增加，恢复性大修数量逐年上升。本文对屏蔽泵的常见故障进行了分析，提出了维修方法。

关键词：屏蔽泵； 维修

随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高，对化工用泵的要求也越来越高，在一些场合对某些泵提出了绝对无泄漏要求，这种需求促进了屏蔽泵技术的发展。屏蔽泵是一种无密封泵，用同一根轴将三相异步屏蔽电动机的转子和泵的叶轮固定在一起，然后用屏蔽套将这一组转子屏蔽住。而电机的定子围绕在屏蔽套的四周，屏蔽套是由金属制成的，动力是通过磁力场传递给转子，而整个转子都在被泵送液体中运转，屏蔽的端部靠法兰或焊接的结构实现静密封。屏蔽套实际上是一个压力容器，由于泵的主体和驱动机都封闭在一个被水泵送介质所充满的压力容器内，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子，该压力容器有静密封，取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，而静密封比动密封更容易实现完全密封，所以屏蔽泵可以实现完全无泄漏。

一、屏蔽泵工作原理

从结构上看，屏蔽泵仍然属于离心泵的一个类型，它的特点是泵的叶轮和电动机转子连成一体，并且一同装在一个密封的壳体中这样就不需要任何动密封装置，而从根本上消除了泄漏的可能性，故适用于输送易燃、易爆、有毒、有放射性和贵重的料液。

屏蔽泵中电动机的转子和定子之间用一个称为屏蔽套的薄壁圆筒封闭起来，使电动机绕组不与被输送的液体接触。从压出口引出一个循环支路来冷却电动机和润滑轴承。

为了减少功率损耗，屏蔽电机定子内径通常比较小，屏蔽套壁厚尽可能薄，屏蔽套材料选用非导磁材料，所以屏蔽电机通常是细长式结构，屏蔽套材料多为304、304L、316、316L，屏蔽套厚度一般为0.2～1mm。

二、屏蔽泵主要的几种损坏情况

1.石墨轴承、轴套和推力板磨损或润滑液短缺发生干磨而损坏。

2.定、转子屏蔽套损坏。造成屏蔽套损坏的原因，主要是轴承损坏或磨损超过极限值而造成定、转子屏蔽套相擦而损坏；其次由于化学腐蚀造成焊缝等处产生泄漏。

3.定子绕组损坏。除和普通电机一样：过载、匝间短路、对地击穿等造成定子绕组损坏的原因外，还有因定子屏蔽套损坏而导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。

三、屏蔽泵的检修

1.检修的准备以及注意事项

（1）检修前，將泵内介质排净，关闭进出口管路上的阀门或关闭循环管路、冷却系统上的阀门或加堵盲板与工艺系统隔绝。

（2）认真细致地做好管路清洗工作，经分析检验设备管道处理合格后，办理设备检修手续。

（3）切断电源，挂上“禁动牌”或“有人检修”字样的标牌后，方可检修。

（4）检修工具及拆卸、清洗更换的零件，要在规定的地方按顺序摆放整齐，做到文明检修。

2.屏蔽泵的定期检修。为了避免和减少屏蔽泵的突然损坏事故，屏蔽泵需要定期检修。多数情况下都是在装置计划停车时进行。对大多数屏蔽泵一年检修一次即可。

屏蔽泵的检修方法是：将屏蔽泵进行解体，对各零件先进行清理，再对它们作表观检查，是否有异常。然后对关键部位的尺寸进行测量，对电机绕组作电气检查。

3.机械检查。测量石墨轴承的孔径和轴套的轴径，并察看它们配合面的光洁度。测量检查叶轮的上、下外止口和与它们相配合的扣环及泵座内径的尺寸，这两个配合间隙是否在检修标准规定的范围内，超差时需更换零件或采取其它措施使配合间隙达到规定要求。否则将影响泵的性能、流量、扬程、轴向平衡力等。

观察检查定、转子屏蔽套的表观情况，尤其要注意焊缝处有无异常情况，必要时应作探伤、检漏检查。

经过长期运行后，转动部分的平衡情况可能有变化。因此，有必要将转子连同叶轮等旋转零件组装在一起做动平衡试验。

4.电气检查。直流电阻检查：三相电阻的不平衡度不得超过2%。

绝缘电阻检查：屏蔽泵电机绕组的绝缘电阻一般能达到100MΩ以上。如低于5MΩ时需分析原因，绝缘是否受潮，或屏蔽套是否有泄漏点等，如经定子屏蔽套检漏无问题，则纯属绝缘受潮，需进行干燥处理，如定子屏蔽套有问题，则需更换屏蔽套。

5.屏蔽泵的恢复性大修。如遇绕组或屏蔽套损坏的屏蔽泵，则需进行恢复性大修。损坏情况大体分为两种：一种是定子屏蔽套良好，而定子绕组发生对地、相间击穿，线圈匝间短路，过载而造成绕组烧毁。另一种是由于定子屏蔽套损坏而使介质侵入定子绕组致使定子绕组损坏。不论哪种情况，均需更换定子线圈和屏蔽套。

由于屏蔽泵结构特殊，更换定子绕组变得比较复杂，必须拆除定子屏蔽套及两端封板，才能拆除定子绕组。修复绕组后，又必须重新制作新的屏蔽套和封板。其材料要求特殊，且制作精度也要求较高。

未来我国将以包括机械制造、汽车在内的一些行业为重点，进一步推动优势企业的兼并重组，提升产业集中度。这是抑制产能过剩的一剂良药，也是行业加速结构调整、转型发展的契机。

四、结语

屏蔽泵绕组或屏蔽套损坏，则需大修。一种情况是定子屏蔽套良好，定子绕组对地、相间击穿，线圈匝间短路，过载而造成绕组烧毁；二是因定子屏蔽套损坏使介质侵入定子绕组致使定子绕组损坏。这两种情况，都必须更换定子线圈和屏蔽套。

由于屏蔽泵结构特殊，更换定子绕组比较复杂，必须拆除定子屏蔽套及两端封板，才能拆除定子绕组。修复绕组后，又必须重新制作新的屏蔽套和封板。同时材料要求特殊，制作精度很高。因此，对于维修力量差的企业，一般采用外协专业修理厂家进行维修。

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