文章以克拉瑪(mǎ)依石化公司在(zài)使用的MDCA/E型磁力傳動石化流程泵為例,分析了(le)該類型泵在使用過程(chéng)中前端徑向軸(zhóu)承漏油,後端石墨滑動軸承及石墨推力盤燒(shāo)損故障的原因(yīn),並提出解決問題的方案(àn),對其進行改造。對(duì)於提高該類型泵(bèng)的(de)使用(yòng)壽命,增大其使用(yòng)範圍都有一定的借鑒意義(yì)。
一、概述
磁力泵是一種能夠做到無(wú)泄露的離(lí)心泵,它是(shì)靠外磁帶動內磁旋轉傳遞動力的,內(nèi)磁用(yòng)磁套封閉,能做到泵內介質不外漏,這與傳統(tǒng)意義上的離心泵有很大的改(gǎi)進。磁力泵對於輸送易燃易(yì)爆、有毒有害的介質意(yì)義重大,能夠(gòu)真正做(zuò)到零泄露,但(dàn)此類泵對於輸送介質的要求是必須潔淨(jìng)。
我公司於2006年開始在一些(xiē)裝置(zhì)開始使用此類泵,對於輸送液化氣、苯(běn)、液氨等一些清潔的介質有不俗的表現,但對於輸送含有小顆粒雜質的(de)介質就會經常出(chū)現石墨軸(zhóu)承及推力盤的燒損情況(kuàng)。我公司二套(tào)脫硫車間的P-5402是輸送含硫(liú)汙水的磁力泵,其型號為MDCA100-80-400。二套脫硫裝置是我公司(sī)剛竣工投產的(de)一套裝置,在開停工期間經常造成磁力泵的石(shí)墨軸承和石墨推力盤磨損,進而造(zào)成其(qí)完全(quán)燒損。在檢修時(shí),我們發現泵的入口處有大(dà)量的顆粒雜(zá)質,其雜(zá)質的成分(fèn)含有泥沙、焊渣、鐵渣等。雖然在開工(gōng)前對管道進行了徹底(dǐ)的吹掃,但管道裏仍不可避免的存在一些顆粒雜質,這些雜質隨著介質進(jìn)入互相對磨的石墨推力盤及石墨滑動軸承(chéng),加劇其磨損燒毀。分析(xī)了其磨損的原因,我們在開泵之前盡量吹掃幹淨管道,在泵入(rù)口管道處增加過濾網,保證泵入口處潔淨。更換了配件以後,開機運行,泵體(tǐ)振動,軸承溫(wēn)度都有所減小。雖然該泵的運行周期增加了,但效果甚(shèn)微,仍不能徹底解決石墨軸(zhóu)承的磨損,究其原因(yīn),該泵的介質含硫汙水中本身就含有小顆(kē)粒雜質。
石墨軸承(chéng)及推力盤(pán)的燒損,會造成泵轉子軸向劇烈竄動(dòng),如果發現不及時會造成葉輪、內外磁與泵靜組件的相互摩擦,嚴重的會使整台泵全麵(miàn)燒毀。磁力(lì)泵的內外(wài)磁,石墨軸承及推力盤價格昂(áng)貴,經常更換會大大增加設備運行的成本,也給檢修工作(zuò)帶來(lái)巨大的壓力。本文主要針對磁力泵在輸送含有顆粒雜質介質的情況中出現的故障進行分析,並提出改造的建議。
二、泵體前端徑向軸承漏油
(一)原(yuán)因分析
泵前端(duān)軸承箱內徑(jìng)向軸承端蓋密封漏油,所泄露(lù)的潤(rùn)滑油流入外磁套內,降低了內外磁套的推拉磁力,影響了(le)泵運行的效率,所以解決(jué)軸承端(duān)蓋漏(lòu)油很(hěn)有必要。前端軸承端蓋是采(cǎi)用的迷宮密封,雖然大部分的潤滑油從迷宮密封底部的泄油槽回(huí)流到軸承箱,但由於軸承端蓋與軸徑向(xiàng)有間隙(約0.5~1.0mm)存(cún)在,潤滑(huá)油隨軸的旋轉而沿軸流出。
(二)解決方法
把(bǎ)軸承端蓋與(yǔ)軸(zhóu)配(pèi)合(hé)間隙處車(chē)修一凹槽,但端蓋的內徑不(bú)要掏空,要留有台階,凹槽內(nèi)嵌(qiàn)入一(yī)骨架油封,骨架油封外(wài)徑(jìng)與凹槽內徑的配合間隙為過盈配合(-0.01~0mm),防止骨架油封跑外圈,台階的作用是防止骨架油封軸向竄(cuàn)動,骨架油封與軸的(de)配合為間隙配合(0.02~0.05mm)。骨架油封唇口朝向軸承一(yī)側(cè),這樣就密封住了徑向和軸向的兩(liǎng)個泄漏點,封唇把從軸上刮下的(de)潤滑油(yóu)擋在了軸承(chéng)箱內。
在(zài)安裝的過程中要保(bǎo)證軸與骨架油封配合處軸的光潔度,防止軸在旋(xuán)轉中刮傷(shāng)封唇(chún)。通過對軸承端蓋(gài)的改造(zào)有效的防止了漏油的現象。
三、石墨軸承及石墨(mò)推力盤燒損故障
(一)故障(zhàng)原因分析
,當泵啟動時,由於介質受葉輪的抽吸作用,泵入口處壓力下降,泵轉子受力不平衡,轉子整體受一個往泵入口方向的吸力F1。由於葉輪開有平衡孔,當葉輪高速旋轉時,高壓的介質從平衡孔流出又給葉輪一個反方向的作用力F2。當泵運行一定時間後,葉輪受力會達(dá)到一個平(píng)衡點,使葉輪在葉輪流(liú)道(dào)正中(zhōng)旋轉,這隻是一個理想的運行狀(zhuàng)態,但當介質壓力不穩定或者有其它不穩(wěn)定的因素存在時(shí),這個平衡就會被打破(pò),泵轉子會(huì)在F1和F2兩個力之間來回竄動。圖1是葉輪受力示意(yì)圖:
第二,MDCA/E型磁(cí)力泵轉子的總竄量為0.7~1.2mm之間,葉輪節流環端麵(圖1)與泵蓋節(jiē)流環端麵(圖(tú)2)的安(ān)裝間隙為0.3~0.7mm之間。此處葉(yè)輪節流環的作(zuò)用是為了防止雜質進入石墨(mò)軸承及推力(lì)盤,雖(suī)然間隙為0.3~0.7mm之間,但當葉輪往泵入口方向竄動時,由於泵的(de)總(zǒng)竄量為0.7~1.2mm之(zhī)間,所以節流(liú)環的實際間隙要更大(dà)些,介質中的顆粒雜質就更容易進入推力(lì)盤,造成推力盤的磨(mó)損。分析了此原因(yīn)後,我們在檢修時把(bǎ)泵的總(zǒng)竄量調整為0.7~0.9mm之間,葉輪節流(liú)環端(duān)麵與泵蓋節(jiē)流環端麵的間隙調整為0.3~0.5mm之間,也(yě)就是盡量取Z小值,目的就(jiù)是為了(le)減少顆粒(lì)雜質進入石墨軸承的機會。開(kāi)機試泵,發現泵運行平穩,而且運行周期加大。但在(zài)對該泵此後的檢修檢修時(shí),仍能夠發現顆粒雜質對推(tuī)力(lì)盤及石墨軸(zhóu)承的(de)磨痕。之(zhī)後我們又(yòu)對石墨滑動軸承(chéng)加裝了(le)冷凝(níng)水衝(chōng)洗裝置,加此裝置的目的就是在開泵及泵運行時(shí)對泵腔內的雜質進行衝洗。又在內磁腔裏加裝溫度監控儀表遠傳,當泵溫度變化時能夠(gòu)實時進行監控,泵溫度超(chāo)溫時能夠及時切(qiē)換泵,防(fáng)止操作(zuò)人員發現不及時,泵超溫再次燒損。但這些措施都無法(fǎ)根本解決顆粒雜質對石墨滑動軸承及推力盤的磨損。
(二)解決方法
,上麵我們介紹了如何解決軸承箱軸承漏油的問題,方法就是(shì)在軸承端蓋與軸配合處加裝了骨架油封。我們可(kě)以舉一反三,設想如果在泵大蓋與葉輪之間加(jiā)裝密(mì)封裝置的話,是不是就可以解決含有顆(kē)粒(lì)雜質的介質進入石墨滑動軸承造成其磨損的(de)故障。
第二,加裝骨架油封的方法及分析:首先把泵大蓋與葉輪配合處車修一凹槽,凹槽(cáo)內裝配一合(hé)適的骨架油封。骨架油封(fēng)外圈與(yǔ)泵大蓋車修凹槽處的配(pèi)合為緊(jǐn)配合,油封唇口朝向葉輪一側,防止介質進入石墨軸承及推力盤,骨架油封內圈(quān)與葉輪脖頸的配合為間隙配合,配合間隙為0.01~0.03mm之間。在裝(zhuāng)配葉輪時要保證葉(yè)輪的飄偏在標準範圍內(nèi),以防止葉輪的飄偏過大導致葉輪脖頸與骨架油封的間隙變大。
第(dì)三,通過此方法的(de)改(gǎi)造,由於有效的阻止了介質的顆粒雜質進(jìn)入石墨滑(huá)動軸承及推力盤(pán)之間,減少了其磨損的程度,解決了其(qí)經常燒損(sǔn)的狀況,泵運行的周期更加長,節約了維修成本。如果條件允許的話,葉輪脖頸(jǐng)與泵大蓋的配合處(chù)可以改(gǎi)裝成機(jī)械(xiè)密封,其(qí)效果會更加明顯。
四、結語
磁力傳(chuán)動石化流(liú)程泵以其(qí)優秀(xiù)的“拉推磁路”理論設計(jì)理念,以其卓(zhuó)越的性能解決了泵泄漏的問題,是其它類型泵無可匹敵的。但在磁力泵(bèng)的使用過程中會出現很多不符合使用(yòng)要求的情況,對此(cǐ)我們大家可以開動腦筋,解決使用過程中出現的問題。以(yǐ)上我對該型磁(cí)力泵的改造雖然在技術應用中是司空見慣的方法,隻是用一(yī)個小小的骨架油封解決問(wèn)題(tí),但在增大磁力泵的使用範圍及增加其使(shǐ)用壽命上給了大家一(yī)個借鑒。
來(lái)源:《中國高新技術企業(中(zhōng)旬刊)》2011年3期