苯乙烯1105A泵故障原因分析及解决措施

张彦博

（辽宁省葫芦岛市锦西石化分公司 辽宁葫芦岛）

锦西石化苯乙烯泵1105A的设备型号为ZBE50-315，为单级离心泵，扬程127 m，转速2950 r/min，额定流量65.9 m3/h，输送介质为苯，入口温度167℃，电机驱动功率为45 kW。2012年1月，此泵出现密封泄漏和电机超电流现象，而且在正常的检修中，在把紧泵盖时，轴承箱出现裂纹。经过2次的常规检修，问题没有很好的解决。

一、机械密封安装要求及故障解决办法

（1）检查泵上与轴套、压盖相接触的金属件表面是否完好。为了避免非金属元件（如柔性石墨轴封）的损伤，应在有非金属元件滑过的所有台肩部位加工出 2×30°倒角，所有尖角倒圆并修整光滑在键槽或沉孔处倒掉所有棱角，有密封圈滑移的直径处金属表面粗糙度Ra≤0.8 μm，静密封圈处的金属表面粗糙度Ra≤3.2 μm。

（2）清洁密封腔体，检查相关的安装连接尺寸。校核密封腔体中旋转件及静止件的轴向及径向跳动值，确保不超过标准规定的极限值。轴端部跳动＜0.1 mm，轴径向跳动＜0.05 mm，密封腔止口外径配合面与轴的同心度＜0.125 mm，密封腔止口内径配合面与轴的同心度＜0.125 mm，密封腔端面跳动量（TIR）应＜0.05 mm。

对照以上逐条进行检查，发现密封腔端面跳动量超标且密封卡兰的密封端面有些不平，于是对泵盖和密封卡兰的密封端面进行了机械加工使其达到标准以内。泵检修完以后，告知车间的设备管理人员：要尽量避免介质压力波动；避免频繁开停车；避免泵抽空、汽蚀；避免冲洗液、急冷水中断；定期检查密封辅助系统工作是否正常；避免用水质硬的急冷水。采取以上措施后，此泵一次开车成功。

二、电机超电流的原因分析

此台泵自2005年12月投用以来，没有进行过大修，壳体口环和叶轮口环冲刷比较严重，口环间隙最大处达到2 mm。此次检修更换了叶轮口环和壳体口环，并把口环间隙控制在检修标准之内（口环间隙标准值如表1所示），结果检修完开车后，电机没有超电流。那么为什么口环间隙变大，电机电流会变大呢？对此，很多同志不清楚其中的原因。其实，这个问题可以从能量守恒的角度来解释。首先假设口环间隙在标准之内时介质在叶轮入口处的平均流速为V1，口环间隙变大后介质在叶轮入口处平均流速为V2，由于叶轮是同一叶轮，叶轮的外径也是不变的，电机的转速也是一定的，故叶轮出口处的线速度V在口环间隙变大前后的值是不变的。所以在口环间隙变大后，介质的回流量会变大，抵消介质在叶轮入口处的能量会更多，也就是说此时介质的机械能要小于口环间隙未变大前的机械能，即V2＜V1。但口环间隙变大前后V是不变的，也就是机械能是不变的，所以电机会做出更多的功，电流也就会相应的变得更大。

表1 口环、托瓦、轴套标准配合间隙表 mm

三、轴承箱出现裂纹原因分析

由于在安装泵转子时，未对准泵壳体，而试图通过把紧泵盖螺栓来矫正转子的位置，此时泵盖变形比较大，而泵盖把这种变形传递给了很单薄的铸铁制的轴承箱（图1），由于轴承箱受力不均匀且比较大，超出了轴承箱的强度极限，结果造成了轴承箱在最薄弱的位置开裂。

图1 P1105A外形图

四、结论

由于一些机泵工作时间较长，泵的过流部分会不同程度存在着冲刷和腐蚀现象。为此，在检修时必须彻底检查和修复。比如，检查轴的弯曲是否符合要求；密封腔和密封压盖的几何尺寸是否满足配合要求；转子和定子的同心度是否符合要求；泵盖和泵壳止口配合间隙是否符合要求；叶轮口环和壳体口环的配合间隙是否符合要求等，不满足几何尺寸和配合要求的须更换新的配件或者修复，直到满足使用要求为止。