屏蔽泵在化工生产中故障分析及应对措施

发表时间:2021/4/6   来源:《科学与技术》2020年34期   作者:刘晓明
[导读] 随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高,
 
        刘晓明
        大庆石化公司化工三厂SAN联合车间  黑龙江大庆 163714

        摘要:随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高,在含有有毒、易燃等危险介质场合做到绝对无泄漏要求,这种需求促进了屏蔽泵技术的发展。屏蔽泵由于没有转轴密封,可以做到绝对无泄漏,但是在运行过程中随着物料性质的改变及物料中杂质的增多,及一些操作和检修的原因造成屏蔽泵在日常生产中出现故障,造成装置的停车及环境污染等事故,本文对屏蔽泵日常常见的故障及解决方法进行论述。
        关键词:屏蔽泵;故障;检修

1、屏蔽泵的故障现象和分析
        在屏蔽泵实际使用的过程中,由于内部摩擦会产生较多的热量,其经常是通过冷却润滑油循环带走,还可以对屏蔽泵的石墨轴承和推力盘进行冷却,只有保证冷却回路的正常工作,才能保证泵得到良好的冷却效果。在对泵实际检修的过程中,经常会发现其过滤器中包含一定的机械杂质。由于屏蔽套的厚度较小,定子和转子之间的距离比较小,只有保证运输液体达到一定的纯净度,屏蔽泵才能正常运转,一旦其中存在大量的机械杂质,这些杂质就很容进入到缝隙之中,造成泵运行阻力较大,甚至会出现泵部件磨损过快现象的发生,对泵的实际运行效果,会产生非常不好的影响。Y型过滤器的网目是40目,其表面往往会附着较多的杂质和泥污,一旦堵塞现象比较严重,就会对泵入口的压力造成较大的影响,甚至让泵出现抽空和半抽空的状态,对泵的扬程造
成较大的影响,还容易让泵出现压力不足、气蚀严重、振动严重、噪音大的现象,严重时会造成石墨轴承的损坏。如果过多的机械杂质进入到屏蔽电机,一旦这些杂质进入到轴承部位的缝隙中后,就会导致石墨轴承表面出现擦伤,严重时还可能出现各种磨痕和沟槽,并产生大量的磨屑,一旦这些磨屑停留在摩擦表面上,就会进一步增加轴承的磨损程度。此外,如果机械杂质过多,就有可能会造成管道的堵塞,导致屏蔽电机出现严重的供液不足,屏蔽轴套和石墨轴承的温度上升很快,一旦轴承温度超过了其能够承受的极限,就会出现轴承破损的现象,破损的石墨轴承碎片就会直接造成定子和转子屏蔽套的损坏,最终导致屏蔽电机的报废。由于屏蔽泵电机和泵是一体的,屏蔽电机绕组在工作的过程中,往往会产生较多热量,这些热量会与轴承摩擦产生的热量汇聚在一起,很大一部分热量会传递到电机循环液之中。如果循环液的温度过高,就会导致循环液产生汽化的现象,严重时会造成循环液的中断,从而导致轴承的温度异常升高,导致其产生严重的高温变形现象,最终导致电机轴抱死的现象。此外,从冷却液的实际循环方式来看,其冷却液往往是从泵的叶轮出口引出的,在吸收电机内部的热量后,其温度上升很快,在其中的循环液返回到泵的入口时,由于压力的骤降,会出现部分液体介质汽化的现象,进而造成屏蔽泵汽蚀现象的出现,如果汽蚀现象比较严重,就会造成泵启动难度增加,其流量和扬程也会受到很大的影响,往往无法达到标准。如果汽蚀现象过于严重,容易在很短时间内造成屏蔽套的损坏,前后石墨轴承的损害程度严重,推力盘也容易出现比较严重的磨损。由于屏蔽泵自 身结构的影响,其轴向力平衡性较差,并对其使用寿命和效率造成较大的影响。如果采用传统的平衡方法,其应用效果往往较差。在屏蔽泵失效现象中,由于轴向力太大导致的故障占主要因素。
2、应对措施
        介质中的杂质是造成屏蔽泵出现故障的一个主要因素,如果可以减少杂质和石墨轴承、屏蔽套接触的机会,则泵的故障率可以得到显著的降低。

在屏蔽泵的选择上,如果可以选择具有机械密封性能的泥浆密封型的屏蔽泵,则会在机械密封的作用下,可以将其中的固体杂质和纯净的循环液有效隔离起来,可以有效完成对含有机械杂质介质的运输工作。通过在前向注液罐中注入循环液,并通过液罐上侧的观察窗来观测液体注入高度,保证注入量在合理的范围。此外,还可以向注液罐中注入一定的惰性气体,这样可以有效提高液罐的压力,让其比泵进口的压力提高0.15-0.25兆帕,为了提高冷却液的冷却效果,其冷却水量应该大于25升每分钟。通过这样的改造后,可以让注液母罐的清洁母液或者溶剂作为电机的循环液,电机腔和内腔中的液体可以由安装在联结体部位的机械密封完全分开。由于惰性气体的加压作用,会让注液罐的压力要高于泵入口的压力,这样可以有效避免介质中的杂质颗粒进入到机腔中,避免由于机械颗粒造成的各种堵塞和磨损现象,可以在很大程度上提高屏蔽泵的实际使用寿命。为了有效减少屏蔽泵的轴向力,降低轴向轴承的受力,可以在屏蔽泵中设计一个副叶轮,利用副叶轮来带动冷却液在冷却循环回路中运动,从而产生一个有效的轴向反作用力,使其和原轴向力进行有效的平衡,避免轴向力过大现象的产生,有效减少轴承的轴向负荷,很大程度上提高轴承的使用寿命,让屏蔽泵得到更好的运行效果。油过滤器是屏蔽泵的重要部件,在其累计使用两千小时后,或者其过滤指示灯亮起,就必须对油过滤芯进行更换。在每次更换润滑油时,也必须对油过滤芯进行更换。在油滤芯的更换过程中,还应该对承载油过滤芯的容器进行清洗,防止其对滤芯造成二次污染。在换装新滤芯的过程中,应该检查滤芯口部的密封圈是否损坏,如果损坏,应该立即进行更换。屏蔽泵故障的产生很大程度上是由于缺乏科学的保养造成的,要想降低机械运转的故障率必须制定对工程机械科学的保养制度。平时应该多注意对易磨损部位的检查,比如像轴承部位,及时在它们的摩擦附件加入润滑油,并经常检查它在工作时是否有过热现象,如果过热应该及时采取冷却措施。还应经常对设备的润滑回路进行检查,确保润滑回路通畅,润滑油可以及时加注到润滑部位。机械设备在运转过一定时间后,在各零件间容易产生油泥和污物,它们会加速机械零件的磨损,应该对其定期进行停机清除。开展预防性维修管理,是依据对设备在长期维修过程中,掌握故障出现的规律, 掌握故障出现的周期性,或者可以根据故障发生前,设备发出了一些特征的信号,进行预防性维修。故障发生前的预告量,往往在几微妙,或者几年之间变化,如果时间越长,我们进行故障检查的频度越低,对故障的预防时间也就越充足。目前在屏蔽泵的预防性维修中,投入了大量的精
力来进行状态检查技术的研究,通过研究设备的状态变化,来提前预测故障的到来,从而及早开展维修,避免在生产过程中出现大规模故障。

        结语:按照屏蔽泵的特性严格操作程序,规范检修程序,降低系统内杂质。严禁空载运转,断流运转不应超过30秒;试运转之前应充分排气,泵内完全充满工作液后再进行;按规定达到冷却水流量,然后开车运转;尽可能按照额定流量执行,否则影响轴推力等;定期切换并清理过滤器;检修时按照厂家要求的检修标准执行,转子做动平衡;条件若可以泵体整体做水力试验,减少屏蔽泵故障率。

参考文献:
        [1]蒲林竹.化工机械设备故障与事故管理研究[J].广东化工,2019,46(12): 142+145.
        [2]朱从军.化工机械设备故障及事故管理解析[J].化工管理,2018(34): 129-130.
        [3]张孝亮.化工机械设备故障及事故管理[J].化工设计通讯,2018,44(07): 127.
        [4]武炜然.化工机械设备故障与事故管理研究[J].中外企业家,2018(02): 228.
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