如何打造高性能高可靠性的离心泵？

如何打造高性能高可靠性的离心泵？

背景

随着社会的发展、科技的进步，人们对健康、环保、安全等方面的要求越来越高。作为通用机械的离心泵、特别是重要工况离心泵（如核电站、火电厂、石化等关键用泵）的各项指标也越来越受到人们的关注，其中最关键的一个指标是产品的可靠性。

这可以从近些年来的一些大型项目招标文件中得到具体体现。

在很多关键泵的技术规格书中通常都有这样的要求，如：投标方应提供高质量的设备，这些设备应是成熟可靠、技术先进的产品；……应保证泵具有较高的运行效率和可靠性；投标方提供的设备应为全新的、先进的、成熟的、完整的和安全可靠的……

何谓产品的可靠性？影响产品可靠性的因素有哪些？文章将结合相关标准、规范及工程实践经验，从设计、加工制造与装配、配套件的选型及产品的现场安装与应用，就如何打造出高可靠性离心泵给出较系统、全面的建议，仅供同行们参考。

1    名词及术语

1.1   冗余（redundancy）

产品中具有多余一种手段（即人为增加重复部分）执行同一种规定功能，称为冗余。其目的是用来对原本单一部分进行备份，以提高系统的可靠性。

1.2   最小连续稳定流量（minimum continuous stable flow）

API610标准[1]定义为：在不超过本国际标准规定的振动限值的情况下泵能够工作的最小流量。

1.3   吸入能量（suction energy，SE）

吸入能量是离心泵叶轮入口处液体动量的量度，其定义是：叶轮入口直径、泵转速、吸入比转速和泵送介质比重之间的乘积。

对于端吸泵，SE值大于等于160 × 106（rpm-gpm-ft）时定义为高SE；对于剖分式泵和径向入口泵，SE值大于等于120 × 106（rpm-gpm-ft）时定义为高SE。而当SE值大于等于1.5倍高SE值时称为很高SE。

1.4   状态监测系统（condition monitoring systems，CMS）

一种测量指定机器过程参数和预测趋势的系统。提供报警、显示和分析工具，用于检测和识别发展中的故障。

2    可靠性及其影响因素

在规定的条件下和规定的时间区间内，完成规定功能的能力，称为产品的可靠性。可靠性是与时间相关的质量指标，泵只能在一定的时间范围内达到可靠性目标值。

影响离心泵可靠性的因素很多，主要分为四大类：泵本体设计、产品加工制造及装配、配套件选型及设计和现场安装应用。可以进一步细分为：

2.1    泵本体设计

1）   执行标准

2）   水力设计

3）   结构设计

2.2    产品加工制造及装配

1）   加工制造

2）   装配

2.3    泵配套件选型及设计

1）   轴承选型及润滑

2）   机械密封及系统

2.4    现场安装应用

1）   现场安装

2）   现场调试

3）   现场运行