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2020-10-12
王奇年
(烏魯木齊石化公司)
主要內容:隨著我國市場經濟秩序不斷的完善,石油化工行業取得了前所未有的發展,由於立式高速泵揚程高、流量小、占(zhàn)地麵積小及(jí)運行可靠性高等優點,在石油化工領(lǐng)域得(dé)到了較為(wéi)廣泛的應用(yòng)。但實際運行中也會出現一些故障,導致其效率降低。本文主要結合PTA裝置分析立式高(gāo)速(sù)泵(bèng)的故障處理及日常運行維護方法(fǎ)措施。
關鍵(jiàn)詞:立式(shì)高速泵;故障原因;處理維護
PTA裝置使用的主要有LMV331、LML-311Z、LMV322Z立式高速泵,泵、增速(sù)箱、電動機三位一體(tǐ)安裝在底座上,電機與增速箱采用聯軸器(qì)連接。增速箱是兩級平行軸傳動,齒輪為直(zhí)齒圓(yuán)柱齒輪,低速軸承采用滾動軸承,高速軸(zhóu)采用(yòng)滑動軸承。泵(bèng)端結構主(zhǔ)要由誘導輪、葉輪、泵殼、泵(bèng)蓋(gài)組成,在運行時,液體從(cóng)葉輪中心進入葉輪,經葉輪作用(yòng)升高壓力,經泵殼(ké)擴(kuò)散管輸出泵外。
1 立式高速泵的故障原因及處理
1.1 管(guǎn)道堵塞或腐蝕造成泵出(chū)口流量不足
入口流量不足是立式高速泵在實際運行中Z常見的故障之一。泵殼的密封效(xiào)果(guǒ)會受到了多種因素的(de)影響,空氣進(jìn)入泵體,泵的泵送能力就會大大的降低。同時,由於(yú)輸送PTA漿料(liào)等(děng)易(yì)結晶物料,後造成管線局部堵塞,然後導致(zhì)了泵流量不足(zú)。處理方法:可以通過對泵入口管的工藝進行調整,保證到設備管內隻有一種介質,可以防止腐蝕、雜質堵塞泵入口管線,延長其的使用壽命;泵進水管之前應該安裝一套欄式過濾器,定(dìng)期進行切換(huàn)清洗,保證過濾效果,盡量的減少管道(dào)堵塞,確保高速泵(bèng)正常運行。
1.2 主油泵損壞
在立式高速泵(bèng)油的係(xì)統裏,主油泵是一台定量擺線齒輪泵,由齒輪箱(xiāng)的(de)輸(shū)出直接驅動。損壞的主要原因是因為主油泵銷(xiāo)斷(duàn)裂,因為主內圈和外圈油泵可(kě)以分離,內圈與(yǔ)輸(shū)出軸相連,外圈與(yǔ)齒輪箱鉸接。在主油泵的實際(jì)運行(háng)裏,一旦外圈堵塞而不能轉動,內圈和輸出軸一起轉動,兩者(zhě)之間會產(chǎn)生相(xiàng)對的運動,改變到其的容積,形成了一個壓力傳(chuán)遞。旋轉的錯(cuò)誤,會(huì)導致了主油泵外圈將與油箱體分(fèn)離。此(cǐ)時,如果啟動主(zhǔ)泵(bèng),油泵會對銷軸產(chǎn)生了一個強烈的衝擊,造成了主泵的損(sǔn)壞,然後會造成漏(lòu)油、泵軸及齒輪損(sǔn)壞等一係列的不良現象(xiàng)。處理方法:主要從加載階段改(gǎi)進(jìn)油泵齒輪的定位銷(xiāo),即將齒輪箱的平麵(miàn)定位銷重新(xīn)組合成平台式,然後平台式上的定位銷會減(jiǎn)小到油泵的受力和影(yǐng)響。
1.3 介質機械密封壽命短
PTA裝置主要使用LMV型立式高速泵,一台泵用兩套機(jī)械密封,介質側的機械密封為部分平衡型,潤滑油(yóu)端的(de)機械密封為非平衡型。由於PTA漿料潤滑性差、易結晶,由於泵的操作條件不穩定(dìng),致使介質端機械(xiè)密封處的壓力(lì)略有變化,由於泵(bèng)的轉速較高,補償環達不到所需的追隨性(xìng),因此介(jiè)質壓力波動在穀值時易泄露、壓力(lì)波動(dòng)在峰值時易產生幹摩擦,由於摩擦狀態不穩定,致使機械(xiè)密封產生失(shī)效而泄漏。另外,衝(chōng)洗水壓力、流量不足或衝(chōng)洗水中含有雜質,也是造成密封摩擦壽命短的(de)原因,PTA裝置機(jī)泵機械密封水是由衝洗水係統統一供(gòng)水,一旦其(qí)他機泵泄露介質(zhì)倒竄,就(jiù)會汙染衝洗水係統,密封水中含有細小的顆粒結晶物,在運(yùn)行的過程裏會對介質的機械密封造成一個嚴重的破壞,容易發生泄漏的(de)情況。處理方(fāng)法:考慮(lǜ)操(cāo)作壓力對端麵比(bǐ)壓的影響作用,對(duì)機(jī)械密封平衡係數進行(háng)調整,從(cóng)而(ér)保證端麵比壓值在一個合理的範圍內,這樣就可以保證端(duān)麵摩擦狀態相對(duì)穩定,受操作壓力變化的影響變小,提高了密封性能;在密封衝洗水進出管線設置流量(liàng)計(jì)、壓力表,進水管線設置Y型過濾器,確保衝洗水流量、壓力正常,提高密封使(shǐ)用壽(shòu)命;保持係統(tǒng)操作的穩(wěn)定性,在裝置負荷調整、局部水洗時及時調整高(gāo)速(sù)泵出口流量,保證機械密封在(zài)穩定的(de)工況下工作,大大的提高到機(jī)械密封的使用壽命,減少更換的次數。
1.4 齒輪箱振動大
依據PTA裝置LMV型立式高速泵的結構,泵在運行的過(guò)程裏可能會振動。原因有電機(jī)軸與變速箱輸(shū)入軸錯位(wèi)、滾動軸承故障、轉動部件不穩定以及齒輪的故障。泵的主要來源是安裝或維修的校直,在運行的過程裏也會(huì)發(fā)生軸校直。在運行(háng)故(gù)障的分析中,觀察到(dào)了頻譜的特征:當軸平行錯位的時候,徑向振動主要由雙頻所產生的,並伴有多頻的振動,工頻軸向(xiàng)振動主要(yào)是由角度誤差引起的,伴隨(suí)著多頻的振動。在生產的實寮(liáo)裏,泵軸的(de)偏斜(xié)往往(wǎng)是兩個偏斜的組合。預防的措施:可以增強到(dào)對維修質量的控製,盡量的采用膜軸。
1.5 軸承的故障
滾動軸承的主要故障(zhàng)有:斷裂、磨損、疲勞剝落以及保持架損(sǔn)壞等。LMV型立(lì)式(shì)高速泵滾動軸承的運行主要發生疲勞(láo)剝落和腐蝕。滾動軸承的疲勞剝落引起軸的振動,對(duì)泵的運行造(zào)成了危害;軸(zhóu)承腐蝕會產(chǎn)生了噪聲,伴隨(suí)振動,加速滾道和滾道疲勞。滑動軸承的主要故障有:巴氏合金鬆脫或磨(mó)損(sǔn)、疲勞腐蝕、軸承殼體鬆動、軸承間隙不當等。滑動軸承結構布置合理、油係統運行穩定,在大修周期(1~2年)不會因滑動軸承的故障引起振動。然而,軸承的間隙過小會導致了巴氏合金過熱熔化,甚至抱(bào)軸。從變速器油溫(wēn)的變化很難準確的進行(háng)判斷。異物進入滑動(dòng)軸承的內表(biǎo)麵可能會導致了磨損。如果(guǒ)徑向(xiàng)軸承的間隙過小、潤滑不良會導(dǎo)致了巴氏合金層(céng)的(de)熱粘著磨損甚至熔化。在齒輪箱裝配的過程裏,如果輸(shū)出軸竄量太小,會引(yǐn)了止推(tuī)塊的熱粘著磨損,巴(bā)氏合(hé)金會熔化或脫落。巴氏合金的磨(mó)損、熔化和脫落會增加滑動軸承的遊隙。預防措施:增強(qiáng)到故障振動的分析,嚴格控(kòng)製檢修質量,按規定標準執行軸、軸承的測量數據。
1.6 轉動件不平衡、軸彎曲轉動件不平衡
在運行過程中,隻有(yǒu)葉輪和感應輪受到介質的(de)侵(qīn)蝕和(hé)衝刷,與介質碰撞產生的不(bú)平衡。旋轉部件的不平(píng)衡主要引起旋轉(zhuǎn)頻(pín)率的徑向振(zhèn)動。有時,輸出軸和葉輪(lún)上的軸(zhóu)頸會腐蝕,造成不平衡振動。軸(zhóu)的原始曲率不會產生異常振動。由於齒輪軸(zhóu)強度高,泵結構合理,在運行過程中輸入軸和輸出軸不會(huì)彎曲。在操作過程中輸出軸會因對葉(yè)輪或誘導輪的過度衝擊而彎曲。齒(chǐ)輪的失(shī)效模式(shì)有:齒麵磨損、齒麵(miàn)接觸疲勞、彎曲疲勞、齒麵斷裂和齒麵腐蝕。如果齒(chǐ)輪齧合有問題,很容易斷齒(chǐ)。齒麵腐蝕主要是為了控製油中的含水量,而不是腐蝕環境。預防措施:加強檢驗質量控製,嚴格數據監測,注意(yì)油品分析(xī),防止水分超標。此外,潤滑油係統的(de)穩定運行也是保證齒輪箱運行的重要因素。
2 立式高速泵的日常運行(háng)維護
2.1 齒輪(lún)箱油位的維護
立式高速泵在運行(háng)維(wéi)護中的基礎工作(zuò)是(shì)保證齒輪箱的正常油位,這直接關係到立式高速泵的運(yùn)行質量。作為設備管理人員和現場操作人員日常(cháng)檢查的時候,尤其注意油(yóu)箱油位是(shì)否高於油視(shì)窗的中心線,即I/2~2/3。發現油(yóu)位低於油視窗(chuāng)紅線的時候,應該要嚴格的執行三級過濾,並且依據實際的(de)情況向(xiàng)齒輪箱加油。但注意不要加(jiā)太多油,否則會有很多油泡(pào),不利於快速降溫。檢查的時候,除檢(jiǎn)查泵(bèng)的密封性外,還應該充分注意到潤滑油(yóu)的質量,定期(每6個月(yuè))檢查潤滑油的質量,依據潤滑油的不同粘度和工作條件來進行判斷,並更換濾油器,這樣才可以避免到損壞的齒輪箱(xiāng)和泵(bèng)體油乳化。
2.2 潤滑油壓(yā)力和溫度的維護
立式高速泵的油壓一般為(wéi)0.12~0.45MPa,為(wéi)此(cǐ),現(xiàn)場操作(zuò)人員在日常維護和運行時可依據(jù)指(zhǐ)標(biāo)調整(zhěng)油(yóu)壓,嚴格的按照操作規程,把油壓控製在正常範圍之內。當油壓過高的時候,減(jiǎn)壓閥處於泄壓的狀態,背壓安(ān)全閥使用周期長。油壓低是高速泵正常運行的潛在危險。此外,應該(gāi)嚴格(gé)的控製好(hǎo)潤滑油的油溫(wēn)範圍(wéi)(50~70℃)。如果油溫(wēn)過低,會使潤滑油變稠,影響到油泵的正常(cháng)工作。如果(guǒ)油(yóu)溫過高,會稀(xī)釋(shì)油液(yè),降低到潤滑油的粘度,使得油泵工作部位(wèi)難以形成(chéng)均勻的油膜。這不(bú)僅會影響油泵的使用壽命(mìng),而且因為軸瓦溫度的升高,造成齒輪箱的齒輪、軸承(chéng)缺少潤滑而損壞。
2.3 油泵齒輪的維護
檢修人員每(měi)次檢修立式高速泵的時候,一定要仔細的檢查好(hǎo)齒(chǐ)輪間隙和齧合麵有無毛刺(cì)或劃(huá)傷。如有異常,立即修理或(huò)更換備件,避免影響到潤滑油壓力。每一次大修都要對油(yóu)泵油管進行全麵檢查(chá),重新檢查運轉潤滑點和噴嘴,並根據(jù)實際情況進行清洗。要清理油管(guǎn)內的汙(wū)垢,保(bǎo)證到油(yóu)管暢通。
2.4 輔(fǔ)助密封的維(wéi)護
機械密封輔助衝(chōng)洗水是保(bǎo)障密封運行的關鍵,現(xiàn)場操作人員在(zài)日(rì)常巡檢時控製密封衝洗水流量(250~350kg/h)、壓力(3.0MPa)正常,確保機械(xiè)密封不會出現(xiàn)幹摩擦損壞。
2.5 開停機嚴格執行(háng)操作規程
開泵時要嚴格執行操作規程,盤車無卡澀、放盡泵體內氣體等,停機後對泵體及進(jìn)出口管線徹底衝洗,避免泵體(tǐ)或管線留有結晶物。
2.6 加(jiā)強狀(zhuàng)態監測及(jí)分析
設(shè)備管理人員對高速泵(bèng)的狀態監測數據收集(jí),通過分析測振頻譜(pǔ)圖的,掌握齒輪軸與軸承的運(yùn)行情況,提前發現故障,做到預知性檢修。
3 結語
在裝置日常運行中,要注意立式高速泵常見故障的處理,找出故障的原因和規律,對各種缺陷提出應急處理的方案(àn),以便盡(jìn)早發現隱患(huàn),正確的處理。掌握日常維護技巧(qiǎo),積累維修經驗,保證維修質量,立式高速泵的(de)良好使用,不僅取(qǔ)決於(yú)泵本身的性能,更重要的是日常的維護保養(yǎng),良好的日常維護可以延長設(shè)備的使用壽命,使其以Z佳狀態(tài)運行,發揮泵Z高的性能,保證裝置的平穩運行,取得好(hǎo)的經濟效益。
來(lái)源:《中(zhōng)國設(shè)備工(gōng)程》 2020年第(dì)6期

(圖文無關)