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屏蔽泵选型对工艺生产的影响

作者:未知

  摘 要:屏蔽泵在炼油化工企业中起着至关重要的作用,其应用之广泛,也带来了诸多问题。屏蔽泵轴、叶轮、蜗壳、电机等元件都是一体,对密封要求严格的有毒有害、高危介质是非常实用的转动设备,因此屏蔽泵运转正常与否对生产有极大的影响。
  关键词:屏蔽泵;原理;结构;故障分析;隐患判断
  我公司40万吨年催化轻汽油醚化装置部分介质组分较轻亦有毒,所以大多采用屏蔽泵,但屏蔽泵配件之间间隙较小,特别是屏蔽泵的轴瓦、轴套又是有介质润滑冷却的,一旦冷却系统发生故障会使得机泵损坏,将造成经济损失甚至发生火灾爆炸的事故。
  1 故障经过
  P103A运行中自停,现场有轻微焦糊味道,解体后发现P103A轴套、轴瓦、平衡盘磨损严重,屏蔽套有穿透性划痕,线圈烧毁。返厂维修更换配件后投用运行。在一次调整醚化泵P103A最小回流线操作时,泵P103A再次跳停,TRG表指针指向黄区。故障现象:泵振动增大最高点为3.5mm/s,TRG表摆幅增大在1.5至3.9之间波动,泵运行声音增大,运行状态明显不稳定。P103故障主要现象为噪音突然增大,TRG表指针指向红区,泵体温度上升,振动增大,经解体检查发现轴套、轴瓦、平衡盘、屏蔽套、冷却系统副叶轮多处磨损。从现象上看,故障的主要原理应该为:轴瓦、轴套在运转过程中摩擦升热,达到温度后冷却液(即为介质)气化,又无新冷却液填充致使无法润滑冷却带走热量,造成轴瓦轴套干磨以致损坏。然而造成这种故障的原因有多种可能。
  2 原因分析
  2.1 机械部分
  2.1.1 屏蔽泵主要组件
  泵体、叶轮、端盖、轴承、轴、推力盘、转子、定子、转子屏蔽套、定子屏蔽套、副叶轮、接线盒、连接体、热交换器、排气阀、底座、机架、螺栓。
  2.1.2 工作原理
  高温分离型屏蔽电泵全部带连接体,是一种能输送热油和热水等高温液体的泵。它是由高温室和低温室所组成,这两个室里的液体虽然相同,但是温度不同,由于连接和衬套构成的阻力作用,两边液体几乎不混合在一起,介质从泵入口进来由泵出口甩出没有冷却所以泵室温度较高,电机室由副叶轮产生动力在电机室内部循环,过程中在冷却套管内冷却故温度较低,通过连接体上的倾斜小孔,将叶轮产生的高压液体传入电机室进行补充,防止电机室中液体损失,轴瓦轴套干磨。另外,连接体的端面与电动机接触面积小,从而减少泵室的热量传导到电动机室。这种泵液体的流动方向如下:①主流:泵吸入口—叶轮—泵排出口;②循环液之一流向:付叶轮—定子屏蔽套与转子屏蔽套的间隙—前侧轴承与前侧轴套之间隙—热交换器—RB端盖—轴中心循环孔;③循环液之二流向:付叶轮—后侧轴承与后侧轴套间的间隙—轴端中心孔。
  2.1.3 小结
  高温分离型屏蔽泵的工作原理和结构较为复杂,其在工作状态下需要大量的介质填充到电动机室中进行循环运转,大量的介质是为保证副叶轮运行时不会发生抽空,一旦介质中断或过多减少将无法对轴瓦、轴套进行润滑和冷却,轴瓦、轴套就会摩擦产生热量直至损坏。轴瓦、轴套损坏后泵轴失去平衡,内屏蔽套与外屏蔽套发生摩擦碰撞,外屏蔽套为保证电机形成旋转磁场后对铁芯的做功能力,在厚度上只有0.5mm,内屏蔽套以2900转的速度与外屏蔽套发生接触,瞬间就会将外屏蔽套磨穿,介质沿破损处进入到电机绕阻内,电机线圈短路燒毁。
  2.2 工艺部分
  2.2.1 装置工艺流程简述
  醚化产物分馏塔中部,从醚化分馏塔顶排出的甲醇与剩余碳五共沸物经醚化分馏塔顶空冷器冷却后进入醚化分馏塔回流罐,从醚化分馏塔回流罐底部抽出的物料经醚化分馏塔顶回流泵加压后一部分作为塔顶回流返回醚化分馏塔,另一部分再经第三醚化反应进料预热器预热后进入第三醚化反应器底部,在反应器内继续进行深度醚化反应。反应后产物从第三醚化反应顶部流出进入甲醇回收部分。
  2.2.2 小结
  通过原理流程描述及流程图可以看出泵P103服务于分馏塔顶部,将醚化分馏塔回流罐底部物料抽出加压后一部分作为塔顶回流返回醚化分馏塔,另一部分再经第三醚化反应进料预热器预热后进入第三醚化反应器底部。P103所走介质为甲醇与剩余碳五,都是轻组分物质极易挥发。
  3 解决方法
  第一次出现故障后为P103加装了最小回流线(最小回流线-P103出口线至分馏塔回流罐)泵投用时开通以提高泵流量,用提高流量的方法增大泵本体的冷却液流量,防止介质气化轴承发生干磨。
  结果:改装完成机泵运行了近一年后,在用最小回流线辅助调节流量时,只是微微开了阀的三十分之一的开度,泵再次出现了故障轴瓦轴套磨损,证明最小回流线确实可以用来辅助调节流量,但对手阀的开度难以控制,不利于泵的运行。
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