消防供水設備水泵常見(jiàn)故障
( 一) 泵啟動(dòng)后不能正常出水
1． 存在氣縛現象
離心式消防泵啟動(dòng)之前沒(méi)有排空泵殼內殘存的空氣，由于空氣密度遠小于水的密度，致使啟動(dòng)后葉輪雖然高速旋轉，但吸入口不能形成足夠的負壓，從而導致不能將液體吸入到泵殼內。這種離心泵不能正常出液的現象稱(chēng)為氣縛現象。若吸入管路存在泄漏，泵在運行過(guò)程中也會(huì )發(fā)生氣縛現象。具有自動(dòng)灌泵功能的離心泵，若自動(dòng)灌泵系統存在故障，也不能保證泵啟動(dòng)前泵殼內充滿(mǎn)被輸送的液體，從而影響泵的正常吸、排液。
2． 誤認為泵殼內已被灌滿(mǎn)液體
離心式消防泵停泵后沒(méi)有排空泵殼內的液體，一段時(shí)間內沒(méi)有啟動(dòng)。當再次啟動(dòng)后，由于吸入管路及底閥等部位存在閉合不嚴，導致泵殼內液體漏掉，而操作者沒(méi)能及時(shí)發(fā)現泵殼內未灌滿(mǎn)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(chē)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施的液面以下，導致泵啟動(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)后應緩緩打開(kāi)出口管路上的閥門(mén)，直到達到額定流量參數。若操作者因疏忽大意或者由于平時(shí)缺乏必要的訓練，在緊急狀態(tài)下忙中出錯，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
離心式消防泵往往采用電動(dòng)機驅動(dòng)。若電動(dòng)機的正負極接反了，就會(huì )導致泵的葉輪逆轉，尤其是新安裝的或維修、更換的泵。泵的葉輪逆轉，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(xiàn)設計存在缺陷
與泵連接的吸入和壓出管路的直徑應與泵的性能參數相匹配，通常吸入管徑稍大于壓出管徑。若泵出口管線(xiàn)設計不夠合理，直徑過(guò)大，會(huì )導致泵的輸出流量達不到工藝要求，從而影響泵的正常輸出液體。當吸入管路阻力過(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)被吸入泵內而使管路、葉輪等出現堵塞或磨損;底閥是單向閥，防止液體從泵內沿吸入管流出。若濾網(wǎng)、底閥或葉輪等部位存在堵塞現象，同樣會(huì )導致泵雖然啟動(dòng)了，但不會(huì )有液體吸入，也不會(huì )有液體壓出。
( 二) 汽蝕現象導致泵損壞
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)等設施液面的最大垂直距離。離心泵安裝高度過(guò)高會(huì )導致汽蝕現象，此時(shí)泵啟動(dòng)后若不能在規定時(shí)間內停泵，將會(huì )在短時(shí)間內導致葉輪、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。導致汽蝕現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 )在低壓區汽化形成氣泡 。
氣泡隨著(zhù)葉輪高速旋轉，運動(dòng)到液體壓力較高處時(shí)被高壓液體壓破重新凝結而形成空穴。這樣，周?chē)囊后w會(huì )以極高的速度和頻率沖過(guò)來(lái)補充氣泡凝結留下的空穴。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，導致金屬表面出現蜂窩狀孔洞而使金屬產(chǎn)生疲勞破壞。
( 三) 消防供水設備產(chǎn)生振動(dòng)或異常聲音
1． 安裝不牢固，緊固件松動(dòng)
離心式消防供水泵啟動(dòng)后，葉輪會(huì )高速旋轉。若離心式消防泵的安裝不牢固，或者長(cháng)時(shí)間運轉導致緊固件松動(dòng)，會(huì )使泵在運轉過(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:泵管家)，泵軸獲得的能量又是由電動(dòng)機提供的。泵在運行時(shí)，泵軸帶動(dòng)葉輪高速旋轉。若泵體與泵軸安裝不正，會(huì )導致葉輪偏離與泵殼摩擦，從而產(chǎn)生振動(dòng)，嚴重時(shí)會(huì )導致葉輪、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滑狀態(tài)，二者之間產(chǎn)生磨損使間隙增大，當間隙超過(guò)一定值時(shí)會(huì )導致泵產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲。磨損程度隨著(zhù)泵的運行時(shí)間延長(cháng)而增大。
4． 汽蝕現象導致泵內部聲音異常
吸入管路阻力過(guò)大、密封不嚴漏入空氣、被吸送液體溫度過(guò)高、流量太大等等，都會(huì )引發(fā)汽蝕現象，從而使泵內產(chǎn)生異常聲音或劇烈振動(dòng)。
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( 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格的密封，否則會(huì )產(chǎn)生泄漏現象。泵在運行過(guò)程中產(chǎn)生的泄漏通常有兩種情況，一是泵內液體沿密封不嚴處向泵外泄漏，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)入易導致氣縛現象。消防泵的密封有機械密封和填料密封兩種形式。機械密封密封效果好，使用壽命長(cháng)。若消防泵運轉時(shí)振動(dòng)過(guò)大，易破壞密封端面液膜而導致機械密封泄漏，嚴重時(shí)能造成機械密封的磨損、開(kāi)裂或損壞。壓緊式填料密封結構簡(jiǎn)單，裝配及維修方便，便于及時(shí)發(fā)現泵有無(wú)密封故障，更適合于消防泵工作間歇性的特點(diǎn)。美國的 NF － PA20 規定，消防泵不能采用機械密封。我國規范對消防泵的密封方式?jīng)]有規定，但設計中應盡量考慮采用填料密封 。
( 五) 消防供水設備泵軸斷裂
軸承潤滑不好會(huì )導致軸承過(guò)熱，磨損嚴重;泵軸與電動(dòng)機軸不同心;超負荷運轉等，都可能導致泵軸斷裂。
( 六) 電動(dòng)機損壞
離心泵往往采用電力驅動(dòng)。若配套電動(dòng)機的功率不符合泵性能參數的要求，泵啟動(dòng)后電動(dòng)機超負荷運轉而導致電動(dòng)機損壞。若泵在啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有將出口管路上的閥門(mén)關(guān)閉，不能實(shí)現“零流量”啟動(dòng)，會(huì )導致電動(dòng)機的啟動(dòng)電流過(guò)大而燒壞。
消防泵故障的快速診斷
離心式消防泵在運行過(guò)程中，通過(guò)監測真空表、壓力表、流量表、功率表讀數特征可快速判斷故障類(lèi)型及故障部位(公眾號:泵管家)，簡(jiǎn)捷方便地診斷消防泵的故障。
與正常值相比，消防泵儀表讀數變化規律及故障部位如表 1 所示。
消防供水設備預防故障的對策
( 一) 預防氣縛現象的對策
預防氣縛現象的對策為:一是離心式消防泵啟動(dòng)前要灌滿(mǎn)被輸送的流體，以排凈泵殼內積存的空氣。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)灌泵系統的離心泵，要保證自動(dòng)灌泵系統工作正常;泵停車(chē)后若短時(shí)間內啟動(dòng)，可以不排空，但在下次啟動(dòng)前應檢查泵內是否充滿(mǎn)液體。二是定期檢查吸入管路的氣密性，防止密封不嚴倒吸入空氣，以避免運行過(guò)程中的泵重新出現氣縛現象而影響工作。
( 二) 預防汽蝕現象的對策
一是控制、調整泵的安裝高度，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，也能有效地預防汽蝕現象。在允許范圍內盡量縮短吸入管路長(cháng)度，少設彎頭、閥門(mén)等管件，適當增大吸入管路直徑;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)的強度和抗磨蝕性，能有效地減少汽蝕現象對泵的沖蝕，以減少汽蝕現象對泵的破壞程度，延長(cháng)其使用壽命。泵的葉輪在選材上，盡可能選擇抗汽蝕能力強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。在泵的結構設計上，通過(guò)在離心泵葉輪前加裝誘導輪以提高抗汽蝕性能。
( 三) 防止電動(dòng)機過(guò)載
一是泵在啟動(dòng)前應檢查出口閥門(mén)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。二是正確選擇與泵性能參數相匹配的配套電動(dòng)機，防止電動(dòng)機功率過(guò)小而超負荷長(cháng)時(shí)間運轉。三是按照電動(dòng)機技術(shù)參數要求進(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(一般不超過(guò) 3%)。卸下電動(dòng)機，檢查齒輪箱軸組件和泵的葉輪、誘導輪的轉動(dòng)靈活性，排盡液體查找有無(wú)機械故障、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。定期清理泵葉輪內部積存的水垢及其他雜質(zhì)，防止出現堵塞現象，以保證液體流道暢通，減少流動(dòng)阻力，確保其平穩、高效運轉。
( 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)監測泵運轉時(shí)的振動(dòng)波形等辦法加強監測，定期對葉輪和密封環(huán)間的磨損情況進(jìn)行檢查、修理，及時(shí)發(fā)現、消除隱患。當發(fā)現泵啟動(dòng)后振動(dòng)不正常，應果斷分析是否存在汽蝕現象、葉輪是否平衡、泵軸和電動(dòng)機軸是否同心或軸是否已經(jīng)變形，而后采取相應的處置措施。
( 六) 消防供水設備防止泄漏
離心式消防泵出現微小泄漏時(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，要加強對密封填料的檢查，
發(fā)現密封不嚴應及時(shí)更換填料，以防止泵在運行過(guò)程中出現泄漏而影響其效能。若采用端面密封，則應定期檢查密封端面磨損情況;在更換電機與泵連接時(shí)要控制在允許的偏差范圍內，以減少泵的振動(dòng)，從而預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，保證有足夠的潤滑油，防止干磨生熱;定期對泵軸和電動(dòng)機軸進(jìn)行校正，保證兩軸始終位于同一中心線(xiàn)上。為了防止離心泵軸承轉子失去穩定性而斷裂，尤其是高壓離心泵，在設計上應控制轉子的失穩轉速高于轉子的最高工作轉速，并適當考慮安全余量 。
