Технология капитального ремонта центробежного насоса

Ремонт центробежных насосов – техническое обслуживание, регулировка, виды неисправностей

Несмотря на то, что насосы центробежного типа относятся к надежным устройствам, используемым для перекачивания жидкости, им тоже может потребоваться ремонт. Не всегда причиной неисправностей центробежных насосов становится неправильная эксплуатация, связано это может быть и с качеством перекачиваемой среды, и с целым рядом других факторов. Если в работе центробежного насоса возникли нарушения, то сначала надо исключить внешние причины и только после этого осуществлять диагностику самого оборудования.

Разборка центробежного насоса

Правильная эксплуатация

Чтобы значительно продлить срок эксплуатации центробежного насоса и сталкиваться с ремонтом такого оборудования как можно реже, следует правильно использовать это устройство. Инструкция по эксплуатации центробежного насоса предполагает соблюдение следующих правил.

1. Перед включением центробежного насоса проверьте, чтобы рабочая камера была полностью заполнена жидкостью.
2. Перед всасывающим патрубком необходимо установить сетчатый фильтр, который защитит внутреннюю часть устройства от попадания в нее твердых нерастворимых включений, содержащихся в перекачиваемой жидкой среде.
3. Защита приводного двигателя от перегрузок обеспечивается специальной задвижкой, устанавливаемой на всасывающую трубу, которая ограничивает поток поступающей в насос жидкости.
4. При запуске насоса надо проконтролировать, чтобы вал приводного электродвигателя и крыльчатка вращались по часовой стрелке.
5. Глубина резервуара, из которого осуществляется откачивание жидкой среды, не должна превышать допустимый уровень, указанный в техническом паспорте.
6. Труба, по которой осуществляется всасывание жидкой среды из резервуара, должна иметь как можно меньше изгибов и соединительных мест, а ее внутренний диаметр должен быть максимально возможным.
7. Трубу, по которой жидкая среда от насоса транспортируется в горизонтальной плоскости, желательно расположить с уклоном по отношению к месту подачи жидкости. Если же выполнить данное требование не представляется возможным, то насос следует установить как можно выше относительно поверхности земли.

При эксплуатации этого насоса была допущена разгерметизация ввода кабеля, в результате которой сгорела обмотка электродвигателя

Наиболее распространенные причины поломок

Первое, что необходимо сделать, если в работе насосного оборудования замечены неисправности, – прекратить его эксплуатацию и приступить к тщательной проверке всех узлов. Достаточно распространенной ситуацией, при которой насосному оборудованию требуется техническое обслуживание или даже ремонт, является износ сальников. Более активному протеканию процесса износа сальниковых элементов насосного оборудования может способствовать целый ряд причин:

• неравномерное вращение и биение вала приводного электродвигателя;
• слишком сильное затягивание болтов, которыми крепится крышка насоса (лучше всего сальники справляются с задачей уплотнения в том случае, если они достаточно увлажнены);
• перегрев приводного электродвигателя;
• неправильно выполненное техническое обслуживание или ремонт центробежного насоса (замена не всех уплотнительных колец и др.).

Основные неисправности в работе центробежных насосов

Еще одной распространенной причиной некорректной работы и даже поломки насосного оборудования является неточно выполненная центровка вала приводного электродвигателя с корпусом насоса. Последствиями в данном случае могут стать как разрушения сальниковых элементов, так и выход из строя подшипниковых узлов.

Подшипниковые узлы центробежного насоса – это элементы, требующие наиболее пристального внимания и регулярного ухода. Чтобы минимизировать риск выхода из строя таких узлов и обеспечить им наиболее оптимальные условия эксплуатации, необходимо контролировать количество смазки.

Рекомендации по ремонту центробежных насосов

Ремонт центробежных насосов, как и любых других технических устройств, требует наличия определенных знаний и навыков. Между тем, если соблюдать руководство по выполнению такой процедуры и следовать предложенным ниже рекомендациям, то сложностей с ее осуществлением возникнуть не должно.

Специалисты, имеющие опыт работы с насосным оборудованием, рекомендуют выполнять его ремонт в следующей последовательности:

1. Разобрать устройство и тщательно осмотреть элементы внутренней конструкции.
2. Проверить техническое состояние ротора, выполнить замеры зазоров в посадочных узлах уплотнительных элементов.
3. Заменить изношенные и вышедшие из строя подшипники на новые.
4. Проверить геометрические параметры шеек вала и в случае выявления дефектов выполнить их проточку и шлифовку.
5. После исправления всех выявленных дефектов собрать насос, проверить состояние его корпуса и правильность выполненной сборки.

Разбирая насос, следует запоминать (записывать или фотографировать) расположение деталей

По вышеописанному алгоритму выполняется плановый ремонт насосов центробежного типа, который, согласно рекомендациям производителей, следует осуществлять через каждые 4500 часов его эксплуатации.

Более сложный в техническом плане ремонт требуется насосному оборудованию после каждых 26000 часов его эксплуатации. В рамках такого ремонта с центробежными насосами осуществляют следующие действия:

• заменяют колесо и рабочий вал;
• заменяют кольца уплотнения корпуса насоса, распорных и прижимных втулок;
• в отдельных случаях у секционных насосов полностью заменяют секции;
• выполняют наплавку и расточку посадочных мест в корпусе устройства;
• после сборки насоса осуществляют его гидравлические испытания.

Если сезонного эксплуатируемый насос оставит на зиму с влагой внутри, то весной он может заклинить. Проблема решается разборкой и очисткой

Наибольшую сложность в процессе ремонта центробежного насоса по вышеописанной схеме вызывают следующие процедуры:

• разборка подшипниковых узлов;
• снятие вкладышей;
• снятие полумуфты при помощи специального съемника, идущего в комплекте с насосным оборудованием;
• демонтаж разгрузочного диска (гидропяты);
• снятие нажимного фланца.

При разборке центробежного насоса следует очень аккуратно снимать с вала рабочие колеса, важно не доводить их до заедания. Выполняется такая процедура по очереди с каждой секцией. В том случае, если рабочее колесо не снимается или снимается с трудом, можно его немного разогреть.

Нагреть крыльчатку можно с помощью портативной газовой горелки

Сборка центробежного насоса – достаточно сложная процедура, в процессе которой необходимо выполнять следующие действия:

1. проверять, насколько точно соответствуют новые детали тем, которые уже были установлены в насосе, а также чертежам ремонтируемого насосного оборудования;
2. точно подгонять новые детали под размеры мест, в которых они будут устанавливаться;
3. выполнять шлифовку и притирку поверхностей сопрягаемых деталей;
4. резьбовые крепежные элементы затягивать равномерно, используя для этого динамометрический ключ, позволяющий точно контролировать прикладываемое к таким элементам усилие;
5. при установке на вал рабочего колеса проверять точность формируемого осевого зазора;
6. контролировать, чтобы погрешность перпендикулярности торцевой стороны разгрузочного диска при его установке не превышала 0,02 мм.

Если при эксплуатации центробежного насоса вы столкнулись с такой поломкой устройства, как разрушение рабочего колеса или корпуса, то не стоит пытаться их восстановить, используя для этого, например, сварку. Восстановленные таким образом колесо или корпус не прослужат долго и могут стать причиной еще более серьезной поломки.

Эти детали насоса, поврежденные вследствие «сухого хода», не подлежат ремонту и требуют замены

При техническом обслуживании центробежных насосов в домашних условиях выполняются такие процедуры, как:

• проверка технического состояния подшипников и их замена, если в этом возникла необходимость;
• очистка и промывка картера;
• замена смазки в подшипниковых узлах;
• проверка технического состояния сальниковых элементов;
• промывка маслопроводящих каналов;
• проверка центровки насоса и в случае необходимости регулировка данного параметра.

Столкнувшись с выходом из строя центробежного насоса, вы должны оценить, во сколько может обойтись его ремонт. В отдельных случаях, когда поломка насоса слишком серьезная, его ремонт будет стоить значительно дороже, чем приобретение нового оборудования. В любом случае принимать решение о целесообразности и возможности ремонта центробежного насоса следует лишь после проведения полной диагностики оборудования и выявления причин его выхода из строя.

Источник

ООО Свой Мастер & PoliStyle

Статьи:

Ремонт центробежных насосов

В данной статье приведен объем работ по видам ремонта центробежных насосов. Это не позволяет дать единую схему разборки и сборки цен­тробежных насосов, а также единую схему чередования ревизий, текущих и капитальных ремонтов.

Техническое обслуживание насосов необходимо проводить с переодичностью 700-750 часов работы.

ТО включает в себя следующие работы:

• проверка подшипников и их замена при необходимости (при необходимости их смену или перезаливку);
• чистка и промывку картера;
• замена масла;
• промывка маслопроводов;
• ревизия сальников и защитных гильз (при необходимости их замена);
• проверка муфты и уплотнений крышек подшип­ников;
• промывка и продувка паром трубопроводов системы гидрозащиты;
• проверку центровки насоса и качество его крепления на фун­даменте.

Текущий ремонт насосов проводится через каждые 4300 — 4500 часа работы, и включает следующие операции:

• разборка;
• ревизия;
• проверка ротора на наличие биений в корпусе;
• проверка зазоров в уплотнениях;
• проверка шеек вала на конусность и эллиптичность (при необходимости он протачивается и шлифуется);
• устранение деффектов всех деталей и узлов насоса, замеченных при визуальном осмотре;
• замена подшипников качения;
• проверка состояния корпуса с помощью дефектоскопии.

Капитальный ремонт проводится по мере необходимости (обычно через 25000—26000 ч работы), и включает в себя:

• полный объем ТО и ТР;
• более тщательную ревизию всех узлов и деталей;
• при необходимости замену рабочих колес, валов, уплотнительных колец корпуса, грандбукс, распорных втулок, прижимных втулок сальника;
• снятие корпуса насоса с фун­дамента, наплавка и расточка посадочных мест на корпусе;
• для секци­онных насосов замену отдельных секций;
• гидравлическое испы­тание насоса при избыточном давлении, превышающем рабочее на 0,5 МПа.

Разборка насоса

После снятия полумуфты с применением съемника, поставля­емого заводом-изготовителем с насосом, подают ротор в сторону всасывания до упора разгрузочного диска во втулку пяты и по­мечают на валу положение стрелки указателя осевого сдвига. Только после этого разбирают подшипники и вынимают вкла­дыши.

На валу насосов с разгрузочным диском имеются три контроль­ные риски глубиной 0,2 мм, а на корпусе закреплен указатель. Первая риска со стороны всасывания показывает поло­жение ротора при упоре вала во втулку упорную. Средняя риска показывает, что разгрузочный диск касается подушки пяты. Третья риска — это положение ротора при допустимом износе гидропяты.

Разгрузочный диск гидропяты демонтируют с вала также спе­циальным съемником. Снимать пяту с насоса без необходимости не рекомендуется. В случае ее износа, отвинчивая специальным ключом винты нажимного фланца, снимают фланец, а затем выпрессовывают из корпуса разгрузоч­ного устройства пяту.

Рабочие колеса следует снимать с вала, не допуская заедания, поочередно с секциями, которые выводятся из заточки при помощи отжимных винтов, поставляемых с насосом. Направляющие ап­параты из секций вынимать не рекомендуется во избежание ослаб­ления посадки их в секциях. При необходимости секции следует подогреть и, воспользовавшись отжимными винтами, вынуть направляющий аппарат. При разборке ротора и секций нужно проверить наличие клейм, показывающих последовательность деталей, менять детали местами категорически воспрещается. Перед разборкой деталей необходимо помечать их взаимное рас­положение. Следует также помечать две стороны симметричных деталей. Категорически воспрещается наносить метки по посадоч­ным, уплотняющим и стыковым поверхностям. Узлы и детали, снятые с машин, необходимо протереть насухо и смазать анти­коррозионной смазкой. Уплотнительные кольца из резины, меди, паронита и картона, бывшие в употреблении, использованию не подлежат.

При разборке узлов и деталей следует контролировать состоя­ние посадочных мест и уплотняющих торцов.

Сборка насоса

Перед сборкой необходимо протереть все детали.

При замене деталей запчастями проверяют их соответствие чертежу и при необходимости производят подгонку по месту. При изготовлении запасных частей в ремонтной мастерской не допускается замена материалов и ослабление требований, предъяв­ляемых чертежами завода-изготовителя.

Перед установкой деталей проверяют отсутствие забоин, зау­сенцев и рисок на уплотняющих и посадочных поверхностях. Дефекты устраняют шабрением, шлифовкой или притиркой.

Рабочие колеса и секции собирают на валу, проверяя осевой зазор в каждой ступени. Суммарный осевой разбег ротора должен быть в пределах 6 — 8 мм. Разгрузочное устройство должно быть собрано таким образом, чтобы после установки диска осевой разбег ротора составил половину замеренного до его уста­новки.

Это может быть достигнуто либо установкой металлических прокладок толщиной 0,3 мм под пяту, либо подрезкой торца раз­грузочного диска. Суммарную толщину прокладок, или величину подрезки торца, определяют замерами после пробной установки напорной крышки с пятой и установки разгрузочного диска на вал. С тем, чтобы обеспечить перпендикулярность торца пяты, винты нажимного фланца смазывают антифрикционной смазкой, а затем равномерно затягивают, применяя динамометрические ключи. Момент затяжки обычно оговаривает завод-изготовитель. Неперпендикулярность торца разгрузочного диска при его об­работке не должна превышать 0,02 мм.

Прилегание торца разгрузочного диска к пяте проверяют по краске. Пятно касания должно быть равномерным по окружности и занимать не менее 70% опорной площади. Вновь устанавлива­емый разгрузочный диск должен быть статически отбалансирован. Если на роторе насоса меняют только диск, чтобы избежать дина­мическую балансировку всего ротора, а также при отсутствии оборудования для динамической балансировки, вновь устанавли­ваемый разгрузочный диск статически балансируют с заменяемым. Для этого необходимо изготовить оправку, на которую установить симметрично заменяемый и новый разгрузочный диски.

При этом шпонки дисков должны располагаться под углом 180° друг к другу. Очевидно, дисбаланс при статической балан­сировке следует снимать с вновь устанавливаемого диска.

Если при замене деталей насоса или перезаливке вкладышей оказалась нарушенной центровка ротора относительно статора, необходимо произвести перецентровку корпусов подшипников. Эту операцию осуществляют при снятых верхних половинах вкла­дышей регулировочными винтами, при этом гайки, крепящие корпуса подшипников к концевому уплотнению и входной крышке, следует ослабить так, чтобы 0,03-мм щуп между сопрягаемыми торцами не проходил. При смещении подшипников не допускать изгибы ротора излишним натягом регулировочных винтов. После центровки необходимо заштифтовать корпусы подшипников. Ка­чество центровки проверяют проворачиванием ротора от руки. Без сальниковой набивки он должен легко проворачиваться.

Кольца мягкой набивки сальников следует устанавливать таким образом, чтобы разрезы были смещены на 90° по отношению друг к другу. Первый пуск насоса рекомендуется производить с ослабленной нажимной втулкой, а ее подтяжку осуществлять после достижения полного числа оборотов, доведя утечку до нормы.

После каждого поворота гаек на 1/6 оборота необходима обкатка сальника продолжительностью 1 — 2 мин. При быстром подтяги­вании сжимаются только наружные кольца и не происходит рав­номерного распределения усилия затяжки вдоль сальника. После полной сборки насоса следует подать ротор в сторону всасывания до упора разгрузочного диска в пяту и установить указатель осе­вого положения ротора. Положение ротора должно быть такое же, как перед разборкой, если не заменялись детали гидропяты. При замене деталей гидропяты необходимо установить указатель против средней риски на валу насоса.

Ремонт деталей насоса

Рабочее колесо при неправильной регулировке осевого зазора или вследствие износа пяты центробежные колеса смещаются в сторону всасыва­ния и их передние диски начинают тереться о направляющие ап­параты и выходят из строя. Кольцевые выработки стальных колес восстанавливают наплавкой с последующей проточкой на токарном станке. Сильно изношенные диски удаляют механиче­ской обработкой и с помощью электрозаклепок приваривают новые.

После этого производится чистовая токарная обработка восста­новленной части колеса.

Чугунные колеса заменяют новыми или заплавляют медным электродом с последующей проточкой.

Колеса бывают литые из стали или стальные сварные. Кроме механического износа, колеса подвержены кавитации, коррозион­ному и эрозионному износам.

Кавитационные и эрозионные раковины заваривают электро­сваркой. Обнаруженные трещины рассверливают по концам, их кромки разделывают и заваривают электросваркой. При этом рекомендуются твердосплавные электроды Т590 и Т620.

Дефекты колес, изготовленных из нержавеющих сталей 2X13 или 1Х18Н9Т, устраняют сваркой электродами 0Х18Н9Т, Х18Н12М или Х25Н15. После заварки трещин и глубоких раковин колесо подвергают термической обработке при следующем режиме: нагрев до температуры 600—650° С, выдержка при этой темпера­туре в течение 2—6 ч и охлаждение до температуры 150° С.

После ремонта рабочее колесо подвергают статической балан­сировке.

Как показывает зарубежный опыт, в абразивных средах очень хорошо работают насосы с обрезиненными рабочими органами, применяемыми первоначально для перекачки кислот.

Защитные гильзы вала являются наиболее быстро изнашивающимися деталями центробежных насосов, которые предохраняют его от разрушения в местах соприкосновения с сальниковыми уплотнениями. Защитные гильзы изготавливаются в ремонтном цеху из кузнечных и трубных заготовок, прокатов углеродистых или легированных сталей.

Для повышения износоустойчивости втулок рабочие поверх­ности гильз наплавляют сормайтом или стеллитом. Твердость втулок должна находится в пределах НВ 350-400 для легированных сталей или НВ 260—320 для углеродистых, достигается она путем термообработки.

Для увеличения долговечности гильз на их рабочую поверхность наплавляют твердые сплавы и после этого хромируют. Защитные гильзы требуют высокой точности обработки что бы биения их торцов относительно осей находились в пределах 0,015—0,025 мм. От этого зависит продолжительность и качество работы сальниковых уплотнений. Основные деффекты защитных гильз это наружный износ и кольцевые задиры, которые устраняются на токарном или шлифовальном станке путем обработки наружной поверхности. Величина конусности гильзы должна находиться в пределах 0,1 мм, а эллиптичности или волнистости в пределах 0,03 — 0,04 мм. Толщина наплавленного слоя сормайта или саттелита на гильзы составляет 1,8 — 2 мм, что бы после обработки на шлифовальном станке толщина наплавленного слоя была не менее 0,5 — 0,6 мм.

Вал рабочего колеса проверяют на наличие искривлений, износов шеек и резьб, а так же наличий трещин и поломок.

Если износ посадочных мест, шпоночных канавок и резьб вала ротора незначительный, то вал проверяют на изгиб. Допу­стимое биение шеек вала центробежного насоса под подшипники равно 0,025 мм, биение посадочных мест под защитные гильзы и полумуфты 0,02, а под рабочие колеса — 0,04 мм. Изогнутые валы насоса можно исправить при помощи наклепа или термо­механическим способом. После правки вал можно допустить к сборке в том случае, если его биение не превышает 0,015 мм.

Посадочные места под подшипники скольжения с элипсностью и конусностью менее 0,04 мм рекомендуется шлифовать до умень­шения номинального диаметра на 2—3%. При большом искажении геометрической формы шеек, а также при ослаблении посадки подшипников качения и износе других посадочных мест вал про­тачивают до выведения износа, а затем наплавляют электросвар­кой и подвергают механической обработке.

Изношенные шпоночные канавки заплавляют и фрезеруют новые, резьбы стачивают, наплавляют, а затем после обточки нарезают нормального размера.

При наплавочных работах тип и марку электродов выбирают в зависимости от материала вала ротора. Так, для валов, изготов­ленных из стали 40Х, рекомендуются электроды типа Э55А марки УОНИ-13/55, из стали ЗОХМА — электроды типа ЭП-60 марки ЦЛ-7.

В центробежных насосах применяют как опоры качения, так и опоры скольжения. Ревизию опор качения должны про­изводить через каждые 700—750 ч работы насоса.

Подшипники подлежат замене, если зазор между обоймой и шариком превышает 0,1 мм при его диаметре 50 мм, 0,2 мм — для подшипников ø 50 — 100 мм, 0,3мм — для ø более 100 мм.

При диаметральном зазоре между обоймой и корпусом под­шипников более 0,1 мм их также заменяют. Если такая мера не­достаточна, то корпуса подшипников растачивают и в него запрес­совывают гильзу. Гильзы изготовляют из стали или чугуна и на легкопрессовой посадке на сурике собирают с картером. Для про­хода смазки в гильзе на долбежном или строгальном станке де­лают канавку. Проворачивание гильзы в картере предотвращают креплением ее стопорной шпилькой МЗ или М5.

При ревизии подшипников необходимо тщательно проверить поверхность обойм и шариков на отсутствие повреждений (трещин, выкрашивания, следов ржавчины). При наличии их и появлении цветов побежалости, что указывает на перегрев подшипников, их заменяют.

Вместо оптического метода контроля качества притирки в ус­ловиях ремонтных цехов сопрягаемые поверхности проверяют «на карандаш». Для этого на рабочие торцы деталей торцового уплотнения наносят восемь-двенадцать радиальных рисок. Затем одну из деталей под легким нажимом проворачивают относительно другой на пол-оборота. Детали считаются хорошо притертыми, если риски карандаша вытираются по всей окружности. Торцовые уплотнения, как правило, испытывают непосредственно на насосах.

Корпус насоса проверяется на наличие следующих дефектов: коррозионный износ отдельных мест внутренней поверхности; износ посадочных мест; забоины и риски на пло­скости разъема, местные трещины.

Коррозионный износ устраняется с помощью наплавки металла электросваркой. Риски, забоины и вмятины на плоскостях разъема корпусов насосов устраняют зачисткой шабером или заваркой отдельных мест с последующей зачисткой. При значительном износе привалочных поверхностей или большом числе дефектов плоскости разъ­ема следует проточить или профрезеровать. После исправления дефектов корпуса все посадочные места в нем проверяют на расточ­ном или токарном станке и, если нужно, растачивают до указан­ных в чертеже размеров. Коррозионный износ посадочных мест корпуса восстанавливают аналогично.

Обязательно проверяют соосность гнезд под опоры ротора.

Перед установкой собранного ротора необходимо убедиться что в корпусе насоса нету посторонних предметов, прочистить и промыть керосином его внутренние поверхности. Посадочные места корпуса, колец и подшипников не должны иметь вмятин и за­усенцев.

Необходимо, чтобы плоскости разъема колец и подшипников у насосов с горизонтальным разъемом корпуса были притерты и точно совпадали с плоскостью разъема, что проверяют при по­мощи щупа и специальной линейки. После установки ротора в кор­пус сначала подгоняют вкладыши подшипников скольжения по постелям их корпусов, а затем баббитовую заливку по шейкам вала. Далее контролируют зазоры в проточной части насоса, а так же между ротором и грундбуксой.

При правильной сборке подшипников зазоры на сторону должны быть одинаковыми по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Обязательна также проверка осевого перемещения ротора в корпусе и легкости его вращения. При установке крышек корпуса необходимо строго соблюдать порядок затяжки гаек. Заключительные операции сборки — посадка на вал полумуфты, центрирование насоса с двигателем и окончательное закрепление его на раме. Присоединение к трубопроводам не должно выз­вать перенапряжений в корпусе насоса. После обкатки насос ис­пытывают на стенде с целью получения его комплексной характе­ристики, т. е. зависимостей напор — подача, потребляемая мощ­ность — подача, КПД — подача при постоянной частоте вра­щения. Испытания обычно проводят на воде. Комплексная харак­теристика позволяет оценить качество ремонта насоса.

Источник