屏蔽泵轴承磨损破碎故障分析

徐 峰，邢峥嵘，刘晨光，耿艳玲

(中国石化中原油田分公司石油化工总厂，河南濮阳 457165)

随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高，对化工用泵的要求越来越高，在一些场合提出了无泄漏要求，这种需求促进了屏蔽泵技术的发展。屏蔽泵由于没有动密封，可以做到绝对无泄漏，因而在化工装置中的使用已愈来愈普遍。

1 屏蔽泵的原理和结构特点

普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动机轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电动机都被密封在一个被泵输送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机做成一体，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。

2 屏蔽泵轴承破碎故障及原因分析

中原油田分公司石油化工总厂液化气后处理处理装置，脱乙烷塔回流泵使用的是两台屏蔽泵，型号为 CAMV3/4+4，电机功率 18.5 kW，流量 8 m3/h，进口压力2.5 MPa。出口压力3.8 MPa。在2011年8月25日18:10时，脱乙烷塔回流泵由于工艺操作出现波动，回流泵流量下降至2 m3/h，当班岗位人员开启了备用泵，通过两台泵并联运行，流量达到5 m3/h，运行5 min后，操作人员发现一号泵泵体温度上升到95℃，立即停泵，经过检查该泵石墨轴承破碎。

2.1 故障原因分析

通过轴承烧毁的现象判断一号泵是由于低流量、轴承干磨破碎烧毁的。由于屏蔽泵效率较低，加之屏蔽泵的轴承是石墨滑动轴承，长时间在小流量情况下运转，会导致轴承发热、使液体汽化蒸发，短时间干转就会损坏滑动轴承，造成轴承磨损、破碎。

2.2 故障原因分类

造成屏蔽泵轴承破碎的原因是介质低流量，屏蔽泵厂家设计该泵的最小流量是2 m3/h，当时两台泵并联后流量为5 m3/h，是高于最小流量的，在这种情况下造成一台泵低流量烧轴承，说明了在并联中的两台泵的流量分配是很不均匀的，这种流量的不平衡使得一号泵实际流量低于2 m3/h，最终导致了事故的发生。

本次事故的原因存在设计原因和操作原因两个方面。

①设计原因:从设计上，该泵没有在泵出口设计一条最小流量孔板，以保证泵出口的流量必须能够将电机旋转的热量取走。

②操作原因:综合当时的操作参数可以判断，单台泵的设计流量是8 m3/h，而当时两台泵串联流量只有5 m3/h的流量，导致这种情况发生的主要原因是进泵的回流罐压力下降，泵的进出口压差增加，此时两台泵串联是无法解决流量问题的。

2.3 故障总结

①对屏蔽泵的性能了解不足是导致此次事故的一个主要因素，如何正确使用维护屏蔽泵是确保设备良好运行的关键。在此次事故后设备维护人员对该泵出口增加了一条最小流量线，开泵时必须要打开最小流量阀门，确保机泵电机的冷却。

②在机泵的事故处理上，要从多方面考虑，不能头痛医头，脚痛医脚，机泵没有流量或是流量达不到，不能局限于设备本身，还要从工艺参数的变化综合考虑，这样才是解决问题的根本。

3 防范措施

①严格执行开泵程序，运行前首先打开进口阀门，打开排气阀和回流阀进行排气，确认气体全部排除后方可运转，否则容易损坏石墨轴承，发生事故。②启动后观察出口压力表，当压力指示到设计压力时，慢慢打开出口阀直到工艺要求的流量。③运行中必须要打开出口最小流量阀门，确保任何工况下屏蔽泵维持最小流量。④严禁两台泵串联使用。⑤在运转中，如发现异常声音或振动等，应立即停机。在没有查清故障原因且彻底排除之前，不允许继续运转。⑥严禁空转，断流运转不得超过30 s，屏蔽泵不得逆向持续运转。

4 结论

通过对屏蔽泵轴承磨损破碎故障的分析，提出了防范措施。只要是选型正确，操作人员正确操作，加强设备巡检，保证生产工艺操作平稳，在正常运行情况下，屏蔽泵故障完全可以消除，几乎也没有什么维修工作量。采用屏蔽泵，完全无泄漏，有效地避免了环境污染和物料损失，保证职工的健康，提高了企业的经济效益。屏蔽泵是输送易燃、易爆、腐蚀液体的理想用泵。