屏蔽泵运行状态判断和故障分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第7期   作者:朱岳峰
[导读] 随着科学技术的不断发展
        朱岳峰
        中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司  宁夏回族自治区银川市750400
         摘要:随着科学技术的不断发展,经济发展让化工生产对屏蔽泵的要求越来越高,化工生产越来越离不开屏蔽泵的使用。在正常的化工生产中,还需要我们清楚地认识到各种类型的屏蔽泵的工作原理、结构特点以及各种易于发生故障和消除的方法,从而使屏蔽泵的运行效率提高。
        关键词:屏蔽泵;运行故障;措施   
        屏蔽泵属于一种无密封泵,泵、驱动电机密封在压力容器内,且该压力容器只有静密封,由一个电线组提供旋转磁场并驱动转子。以某厂屏蔽泵的应用现状,总结了屏蔽泵常见运行故障、原因,以及优化运行措施。
        一、屏蔽泵的工作原理和特点
        1、屏蔽泵的工作原理。普通离心泵是通过将泵叶轮的轴连接到电轴上来驱动的,一个旋转的叶轮和电机一起工作,屏蔽泵采用的静密封。这种结构改变了传统的离心泵所拥有的转轴密封装置,所以,这种方式能够完全实现无泄漏。屏蔽泵是通过将泵和电动机进行连接,并且将泵的叶轮与电动机的转子一起固定在同一根轴上。除此之外,屏蔽泵的制造工艺比较简单,其液压端是通过按照以往所采用的离心泵结构模式,并且根据有关的制造规范来制造而成。泥浆分离屏蔽泵的原理是将清洗液从屏蔽泵中尾部进入,并依靠叶轮后面增加的密封衬套来实现节流,然后,使用辅助叶轮提供清洗液来提供动力。因为泥浆分离屏蔽泵的泵头和泵体内部是处于一种隔离状态,因此,它可以运输某些易于结晶,结垢或包含颗粒杂质的材料。
        2、屏蔽泵的特点。泵壳采用的是静态密封的方式,可以完全无泄漏,特别适合输送易燃,易爆的液体以及有毒、腐蚀性和放射性的液体。转子和定子都有一个屏蔽套,这样电动机的转子和定子就不会与物料接触,即使屏蔽套损坏了,也没有外部泄漏的危险。泵和电气系统整体而言,拆卸无须找中心。基础要求低,日常维护工作量少,维护成本低。由于没有滚动轴承和电动机风扇,因此,无须添加润滑油且噪音低。屏蔽泵介质的黏度为 0.1~ 20MPa。因此,屏蔽泵的效率通常低于单面机械密封离心泵的效率,并且大致等同于双面机械密封离心泵的效率。在小流量操作的情况下长时间运行时,屏蔽泵效率低,并且容易导致热量的产生,液体蒸发,并导致泵干转,从而损坏滑动轴承。
        二、屏蔽泵运行中的的故障
        1、在屏蔽泵运行状态下如何判断机器故障。一般在没有专业仪器来进行检测屏蔽泵的故障时,我们也能够通过所听到的声音,通过接触感知机器的震动和机器运行产生的温度,和空气中的气味,以及观测机器运行过程中的电流、压力、流量、是否有泄漏、轴承监控指示器等,这些都是可以进行确定屏蔽泵是否进行正常运行的方法,其中,轴承监控器直接表示屏蔽泵一部分的运行状态,在判断屏蔽泵的运行状态方面起着重要的指导作用。
        2、TRG 指示仪器来分析屏蔽泵的运行状态。TRG 表示表针逐渐增大且不会摆动。这是因为运行过程中,轴承由于受到了磨损原因,还可能是由于电压的升高。在日常维护工作中,如果发现其在黄色区域内,则应及时将其拆下,并用符合要求的零件检查电压进行更换。电表针无规则地进行摆幅,电泵的运行功率过大,机器运行过程中内部的声音不正常响动和电机局部发现了发热现象,这一般是由于机器在运行过程中的系统不正常循环导致,流量不足或产生气泡,应检查循环液管路,检查电泵的型号是否符合要求;表针突然上升到红色区域,表针的正常摆动幅度增大,并且在启动故障消失后停止运转,这是由于转子笼条发生了膨胀而局部折断引起的,要更换相同型号的转子。

针突然上升到红色区域,针的正常摆动幅度增加,并且能够听到泵中的声音不正常,这主要是由于叶轮晃动、转子轴弯曲、环磨损、拆除维修;由于 TRG 与热敏元件线的连接错误,因此应按正确的相序进行连接:量规针指示 0.5,并且一相的电流显示为 0,这是就需要对线路进行重接;针头指示大或小或摆动,且此现象很短,这种情况应该是需要清洁泵和管道;屏蔽泵工作正常,如果电源线接反出现的现象是电表针一直大于 0.75,如果只有将机器停止一段时间后再启动发现电表指针正常,这种现象可能是由于 TRG 的电表损坏或者是电路接地异常所引起的,检查模块输入输出参数,检查电表参数,检查模块,TRG 电表是否接地;指针无指示或仅反转,原因是模块极性反装,模块选择错误:指针在一定位置不动,表示指针被卡住,应拆检或更换仪表。
        三、屏蔽泵的优化运行措施
        1、严格控制流量参数。结合屏蔽泵的工艺参数,计算最低流量数值,要求在额定流量的30%-110%范围内运行。针对特殊运行情况,如果最小流量低于额定流量的30%,此时应该停止运行屏蔽泵,防止冷却效果不佳造成泵体损坏。如果最小流量超过额定流量的110%,也应该停止运行屏蔽泵,防止超负荷运行而烧毁电机。
        2、规范操作工艺流程。屏蔽泵运行过程中,规范操作工艺流程,才能提高运行效率,满足液氨生产需求。第一,生产厂家应对企业员工进行免费指导和培训,运行期间给予充分的技术支持 ;针对存在的故障和问题,及时委派技术人员进行现场检修。第二,制定完善的管理制度,为了避免屏蔽泵抽空运行,当容器液位低于 5%,必须由工作人员监控运行状态,及时停泵防止抽空 ;起泵后检查逆反线,测量温度数值,观察温度变化,防止发生堵塞,保证热气及时排出,避免发生磨损或故障。
        3、轴承。当轴承超过磨损极限时,会引起转子屏蔽套和定子屏蔽套之间的接触,从而导致定子屏蔽套损坏。因此,有必要密切注意轴承在运行中的点检查。在泵的运行中,如果出现振动,异常声音,应予以拆卸,检查轴承,如果发现轴承和轴套的磨损超过 0.3 ~ 0.5mm,则应更换磨损部位。从实际操作的角度来看,普通轴承的磨损主要是径向的,但轴向磨损则不容忽视。检查轴向磨损主要是轴承和止推板磨损。即使泵运转平稳,也要进行定期检查,定期检查以打开泵,主要是检查轴承的磨损情况。轴承的屏蔽泵的定期检查周期为 3 个月,国产轴承的屏蔽泵的定期检查周期为 6 个月。该泵应定期进行全面检查,尤其要注意监测,发现异常立即停止处理。
        4、改进机泵切换频率。考虑到频繁启停会影响屏蔽泵的稳定运行,应该对机泵切换频率进行改进,从以前每月 1 次变为每季度1 次,可以减小零部件之间的摩擦力,延长泵体的使用寿命。对冬季生产液化气装车泵过滤器滤网游离水冻堵烧泵现象,采取三个方面的控制措施:一是,定期排放液化气储罐游离水;二是,加密清洗过滤器次数;三是,起泵前对过滤器进行检查。通过采取以上控制措施,冬季生产后未出现液化气装车泵轴承干磨破裂情况。此外,制定科学的维修方法,缩短维修时间、降低维修成本。以定子绕组的取出为例,首先使用扁铲分离屏蔽套的焊缝 ;然后利用切割机沿焊缝切开 ;最后确定定位点,将屏蔽套、定位盖一同吊出。观察外壳有无稳钉,取出稳钉并加热外壳,即可将绕组取出来。
        综上所述,屏蔽泵是化工生产企业常用的一种设备,相比于传统的离心泵具有诸多技术特点。以某厂的屏蔽泵设备为例,介绍了性能参数、运行优势、试用情况,指出常见的运行故障及原因,并阐述了优化运行措施,保证运行安全性和稳定性,提高液氨生产效率。
        参考文献:
        [1] 涂建安. 屏蔽泵的性能特点及选型 [J]. 流体机械,2018,(12):59-60.
        [2] 胡志兵,田兴国,吐依洪. 屏蔽泵故障分析与防范[J].设备管理与维修,2018(8).18-19.
        [3] 郑志刚,张巧真,谭萍. 浅谈屏蔽泵的日常维护与保养[J]. 河南化工,2020(7):43.
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