马 众，卢 辉，史黎明

（1.中天钢铁集团有限公司，江苏 常州213011；2.中冶南方（武汉）热工有限公司，湖北 武汉430205）

某钢铁厂加热炉汽化系统两台电动给水泵投入运行约两周后相继出现故障，水泵机组启动后自动跳闸。 一台柴油机给水泵机组虽能运行，但通过现场观察发现柴油机振动过大，有一定超负荷现象。 本汽化系统共配有三台给水泵机组， 两台电动给水泵（1#、2#电动给水泵）及一台柴油机给水泵，其参数见表1。

表1 汽化系统给水泵机组参数

1 故障原因查找及分析

根据经验， 给水泵出现故障原因可能有汽化系统管路设计错误、施工安装错误、设备故障。 为排除因施工安装及操作方面的问题， 我们对现场系统进行了仔细检查，发现无错误。 进一步查找水泵机组出现故障的原因， 于是我们将重点放在了给水泵机组方面。

1.1 1#、2# 电动给水泵机组测试

进行水泵机组0 负荷测试，具体步骤如下：

（1）开启给水泵进口闸阀，关闭出口闸阀，使泵腔内充满液体。

（2）启动给水泵机组，测试电机电流，1#电机启动电流在140 A 左右，2#电机启动电流在70～80 A之间， 且两台电机启动电流都无法快速下降，5 s 后热继跳闸。 进行了5 次测试，情况一样。

（3）对电机进行单体试车，将电机与水泵的联轴器拆除进行脱离，连续运行30 min，1#电机运行电流为14 A，2#电机运行电流为16 A， 两者都远小于额定电流，电机运行平稳。

1.2 柴油机给水泵机组测试

进行水泵机组0 负荷测试，具体步骤如下：

（1）开启给水泵进口闸阀，关闭出口闸阀，使泵腔内充满液体。

（2）启动柴油机，水泵运行成功，在运行过程中观察柴油机振动情况， 发现其振动幅度比带负荷运行稍小，但振动仍然较大。

通过以上测试分析：两台电动给水泵机组的故障点为水泵本体，与配套电机无关。

1.3 DG 型给水泵结构特点及故障分析

DG 型泵为卧式单吸多级分段式给水泵，供输送不含固体颗粒（磨料）的清水或物理化学性质类似于清水的其它液体。 适用于中、低压锅炉给水用，也可作一般卧式多级离心清水泵用， 被输送的液体温度低于180 ℃。 DG 泵结构如图1 所示。

图1 DG 泵结构示意图

泵轴封选用填料密封时， 转子的轴向推力采用平衡盘平衡。 本卧式多级离心泵为两端支承，通过拉紧螺栓将泵的进水段、中段、出水段、轴承体等泵壳体部分联结成一体。 其转子部分主要由轴及安装在轴上的叶轮、轴套、平衡盘等零部件组成，其中叶轮的数量根据泵的级数而定。 轴上零件用平键、轴和螺母紧固使之与轴联为一体。

DG 泵的整个转子由两端滚动轴承支撑，在运行中允许转子在规定范围内在泵壳中轴向游动。 由叶轮卡环和平衡盘锁紧螺母、 间隔环将叶轮和平衡鼓轴向定位。 找泵的非驱动端（尾部），设有一对背靠背安装的推力球轴承来承受少部分的残余轴向力。 采用双平衡鼓机构来平衡大部分的轴向力， 一对推力球轴承可以承受少部分残余轴向力。

轴的密封形式有机械密封和填料密封两种。 泵采用填料密封时，填料环的安装位置要正确，填料的松紧程度必须适当，以液体能一滴一滴渗出为宜。 泵各种密封元件装在密封腔内， 腔内要通入一定压力的水，起水封、水冷却或水润滑作用。 在轴封处装有可更换的轴套，以保护泵轴。

泵采用机械密封时， 泵的轴向推力平衡机构采用双平衡鼓及推力轴承结构，保证机械密封寿命，使泵具有较高的可靠性。

拆除电机后对两台泵进行重点检查， 发现轴的轴向位移较大，手动盘转发现无明显卡阻及异响，初步判断为平衡盘磨损。

2 故障处理

卧式多级离心泵的平衡盘主要作用为平衡水泵内部的轴向推力，其为非标件，鉴于加工周期过长，我们决定将轴向推力分割为两部分， 一部分继续由平衡盘承担，另一部分由尾部轴承承担。 于是对尾部轴承进行更换，调整轴的位置，并将尾部螺母锁紧以固定轴的相对位置。

将电机恢复归位， 并调整电机轴与水泵轴的同心度，在联轴器外圆上的偏差允许0.1 mm，两联轴器间的间隙为5 mm，上下左右四点间的间隙值允许偏差为0.3 mm。

3 故障修复验证

表2 不同工况点给水系统参数

开启给水泵进口闸阀， 关闭出口闸阀， 启动电机， 水泵运行正常，1#、2#电机运行电流分别为30 A和29 A，均小于额定电流41 A。 启动柴油机给水泵，发现非正常振动已消除。 通过以上操作验证了系统故障点查找正确。

4 工况调试

加热炉汽化系统给水是一个变工况状态， 它随着汽包水位的变化而变化， 为保证任何点给水泵都不超负荷运行，我们需要调整给水系统的阀门。 其具体调试方法如下。

全开启给水泵进口闸阀，微启回流阀门，给水管路上电动调节阀和手动闸阀全开，启动1#给水泵，通过测试电机电流和流量，以确定给水泵出口闸阀的工作开启位置。通过多次测试将给水泵出口闸阀的工作开启位置定位在如下参数下：给水流量13.15 m3/h，电流39 A。 同上2#给水泵出口闸阀的工作开启位置定位在如下参数下：给水流量13.4 m3/h，电流38.5 A。柴油机给水泵出口闸阀的工作开启位置定位参考两台电动给水泵阀门位置设定， 并确保柴油机转速不超过额定转速。 不同工况点参数见表2。

通过以上调整后，系统投入运行良好，表明给水泵设备设计符合系统变工况的使用要求。

5 总结

通过结合实际， 我们对工程现场汽化系统水泵调试过程中出现的一项超负荷故障进行了系统分析，查找到故障原因并给出了具体的故障消除方法，对以后项目同类问题解决具有参考和借鉴意义，缩短工程项目调试与设备维修的技术响应时间， 为企业生产获取更大经济效益。