螺桿泵跳停是常見(jiàn)的運(yùn)行故障，需系統(tǒng)分析機(jī)械、電氣、工藝等多方面因素。以下為詳細(xì)的原因診斷與處理方案：
一、機(jī)械系統(tǒng)故障
1. 螺桿定子磨損
- 表現(xiàn)特征：
- 流量下降≥30%（對(duì)比初始性能曲線）
- 出口壓力波動(dòng)＞±10%設(shè)定值
- 振動(dòng)值≥4.5mm/s（ISO 10816標(biāo)準(zhǔn)報(bào)警線）
- 處理方法：
- 拆卸檢測(cè)定轉(zhuǎn)子配合間隙（橡膠定子磨損量＞1.5mm需更換）
- 采用三坐標(biāo)測(cè)量螺桿型線誤差（允許公差±0.05mm）
2. 軸承失效
- 診斷數(shù)據(jù)：
- 軸承溫度＞90℃（正常＜75℃）
- 頻譜分析顯示BPFO/BPFI頻率成分突出（如SKF 6316軸承故障頻率計(jì)算：
$$ BPFO = \frac{n}{2} \times \left(1 - \frac{Bd}{Pd} \times \cos\theta\right) $$
n=轉(zhuǎn)速，Bd=滾珠直徑，Pd=節(jié)徑，θ=接觸角
- 處理步驟：
- 更換軸承并采用熱裝法（加熱至110-120℃安裝）
- 補(bǔ)充鋰基潤(rùn)滑脂（填充量占軸承腔60-70%）
二、電氣控制系統(tǒng)故障
1. 電機(jī)過(guò)載
- 誘因分析：
- 電流超限（如15kW電機(jī)額定電流28A，實(shí)測(cè)＞35A）
- 功率因數(shù)＜0.85（正常應(yīng)＞0.9）
- 解決措施：
- 檢查機(jī)械負(fù)載：空載試車電流應(yīng)≤30%額定值
- 調(diào)整VFD參數(shù)（加速時(shí)間延長(zhǎng)至30-60秒）
2. 保護(hù)裝置誤動(dòng)
- 典型案例：
- 熱繼電器整定值誤差＞10%（需用繼保測(cè)試儀校準(zhǔn)）
- 電壓暫降（＜85%Un持續(xù)＞5個(gè)周波觸發(fā)低電壓保護(hù)）
- 優(yōu)化方案：
- 增設(shè)電壓暫降抑制器（如SSTS切換時(shí)間＜4ms）
- 改用電子式過(guò)載繼電器（精度±5%）
三、工藝參數(shù)異常
1. 介質(zhì)特性變化
- 影響數(shù)據(jù)：
- 粘度＞5000cP時(shí)，軸功率增加40-60%
- 含固率＞15%導(dǎo)致容積效率下降至＜70%
- 應(yīng)對(duì)策略：
- 加裝在線粘度計(jì)（如Rheonics SRV）實(shí)時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)速
- 安裝雙端面機(jī)械密封+沖洗方案（API Plan 53B）
2. 氣蝕發(fā)生
- 判定標(biāo)準(zhǔn)：
- NPSHr＞NPSHa（必需汽蝕余量＞有效汽蝕余量）
- 噪聲＞85dB(A)且伴隨高頻脈沖（2-5kHz）
- 改進(jìn)措施：
- 增大進(jìn)口管徑（流速控制≤1.2m/s）
- 安裝誘導(dǎo)輪或增壓泵（提升NPSHa 3-5m）
四、特殊工況處理
1. 高溫跳停
- 臨界參數(shù)：
- 介質(zhì)溫度＞120℃時(shí)需檢查冷卻系統(tǒng)
- 機(jī)械密封沖洗液溫度差應(yīng)保持20-30℃
- 解決方案：
- 改用高溫型氟橡膠密封（耐溫＞200℃）
- 安裝換熱器（換熱量≥電機(jī)功率的15%）
2. 瞬時(shí)壓力沖擊
- 保護(hù)配置：
- 緩沖罐容積計(jì)算：
$$ V = \frac{Q \times t}{60 \times \Delta P} $$
Q=流量(m³/h)，t=響應(yīng)時(shí)間(s)，ΔP=允許壓差(bar)
- 安裝先導(dǎo)式安全閥（開(kāi)啟壓力設(shè)為1.1倍工作壓力）
五、智能診斷技術(shù)應(yīng)用
1. 振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)
- 安裝無(wú)線振動(dòng)傳感器（如Emerson CSI 9420）
- 建立ISO 13373狀態(tài)監(jiān)測(cè)三級(jí)報(bào)警機(jī)制
2. 數(shù)字孿生預(yù)測(cè)
- 通過(guò)SCADA數(shù)據(jù)訓(xùn)練LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
- 實(shí)現(xiàn)剩余壽命預(yù)測(cè)誤差＜10%（MTTF校準(zhǔn)）
六、維護(hù)規(guī)程優(yōu)化
| 維護(hù)項(xiàng)目 | 周期 | 標(biāo)準(zhǔn) |
| 軸承潤(rùn)滑 | 2000小時(shí) | 油脂NLGI 2級(jí)，填充量70% |
| 機(jī)械密封檢查 | 6個(gè)月 | 泄漏量＜3滴/分鐘 |
| 聯(lián)軸器對(duì)中校正 | 年度大修 | 偏移量＜0.05mm/m |
| 電氣絕緣測(cè)試 | 1年 | 絕緣電阻＞100MΩ（500VDC）|
典型處理案例：
某石化企業(yè)螺桿泵頻繁跳停，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：
1. 介質(zhì)含固率從設(shè)計(jì)5%升至18%，導(dǎo)致定子異常磨損
2. 電機(jī)功率因數(shù)僅0.76，存在無(wú)功損耗
解決方案：
- 更換硬質(zhì)合金螺桿（耐磨性提升5倍）
- 加裝功率因數(shù)補(bǔ)償柜（COSφ提升至0.93）
改造后連續(xù)運(yùn)行時(shí)間從72小時(shí)延長(zhǎng)至1500小時(shí)以上。
螺桿泵跳停需采用「機(jī)械檢查-電氣測(cè)試-工藝優(yōu)化」三維診斷法。建議建立設(shè)備健康檔案，記錄每次跳停時(shí)的電流曲線、振動(dòng)頻譜、工藝參數(shù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警。對(duì)于關(guān)鍵裝置，推薦配置雙機(jī)冗余+自動(dòng)切換系統(tǒng)（切換時(shí)間＜1s），確保生產(chǎn)連續(xù)性。