如何打造高性能高可靠性的離心泵？

背景

隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步，人們對(duì)健康、環(huán)保、安全等方面的要求越來越高。作為通用機(jī)械的離心泵、特別是重要工況離心泵（如核電站、火電廠、石化等關(guān)鍵用泵）的各項(xiàng)指標(biāo)也越來越受到人們的關(guān)注，其中最關(guān)鍵的一個(gè)指標(biāo)是產(chǎn)品的可靠性。

這可以從近些年來的一些大型項(xiàng)目招標(biāo)文件中得到具體體現(xiàn)。

在很多關(guān)鍵泵的技術(shù)規(guī)格書中通常都有這樣的要求，如：投標(biāo)方應(yīng)提供高質(zhì)量的設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)是成熟可靠、技術(shù)先進(jìn)的產(chǎn)品；……應(yīng)保證泵具有較高的運(yùn)行效率和可靠性；投標(biāo)方提供的設(shè)備應(yīng)為全新的、先進(jìn)的、成熟的、完整的和安全可靠的……

何謂產(chǎn)品的可靠性？影響產(chǎn)品可靠性的因素有哪些？文章將結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)、加工制造與裝配、配套件的選型及產(chǎn)品的現(xiàn)場安裝與應(yīng)用，就如何打造出高可靠性離心泵給出較系統(tǒng)、全面的建議，僅供同行們參考。

1    名詞及術(shù)語

1.1   冗余（redundancy）

產(chǎn)品中具有多余一種手段（即人為增加重復(fù)部分）執(zhí)行同一種規(guī)定功能，稱為冗余。其目的是用來對(duì)原本單一部分進(jìn)行備份，以提高系統(tǒng)的可靠性。

1.2   最小連續(xù)穩(wěn)定流量（minimum continuous stable flow）

API610標(biāo)準(zhǔn)[1]定義為：在不超過本國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的振動(dòng)限值的情況下泵能夠工作的最小流量。

1.3   吸入能量（suction energy，SE）

吸入能量是離心泵葉輪入口處液體動(dòng)量的量度，其定義是：葉輪入口直徑、泵轉(zhuǎn)速、吸入比轉(zhuǎn)速和泵送介質(zhì)比重之間的乘積。

對(duì)于端吸泵，SE值大于等于160 × 106（rpm-gpm-ft）時(shí)定義為高SE；對(duì)于剖分式泵和徑向入口泵，SE值大于等于120 × 106（rpm-gpm-ft）時(shí)定義為高SE。而當(dāng)SE值大于等于1.5倍高SE值時(shí)稱為很高SE。

1.4   狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（condition monitoring systems，CMS）

一種測(cè)量指定機(jī)器過程參數(shù)和預(yù)測(cè)趨勢(shì)的系統(tǒng)。提供報(bào)警、顯示和分析工具，用于檢測(cè)和識(shí)別發(fā)展中的故障。

2    可靠性及其影響因素

在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力，稱為產(chǎn)品的可靠性?？煽啃允桥c時(shí)間相關(guān)的質(zhì)量指標(biāo)，泵只能在一定的時(shí)間范圍內(nèi)達(dá)到可靠性目標(biāo)值。

影響離心泵可靠性的因素很多，主要分為四大類：泵本體設(shè)計(jì)、產(chǎn)品加工制造及裝配、配套件選型及設(shè)計(jì)和現(xiàn)場安裝應(yīng)用?？梢赃M(jìn)一步細(xì)分為：

2.1    泵本體設(shè)計(jì)

1）   執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

2）   水力設(shè)計(jì)

3）   結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2    產(chǎn)品加工制造及裝配

1）   加工制造

2）   裝配

2.3    泵配套件選型及設(shè)計(jì)

1）   軸承選型及潤滑

2）   機(jī)械密封及系統(tǒng)

2.4    現(xiàn)場安裝應(yīng)用

1）   現(xiàn)場安裝

2）   現(xiàn)場調(diào)試

3）   現(xiàn)場運(yùn)行