SMD系列水马达应用故障分析及预防措施

2015-03-23金满库大港油田第二采油厂天津300280

化工管理 2015年30期

金满库（大港油田第二采油厂，天津 300280）

SMD系列水马达应用故障分析及预防措施

金满库（大港油田第二采油厂，天津 300280）

SMD系列水马达的应用可有效提升延迟焦化装置水利除焦系统的可靠性，对保证装置的平稳生产至关重要。通过SMD系列水马达的应用，发现还存在长期使用后盘车卡涩不灵，切焦水进入后水马达不动作等问题。通过对SMD系列水马达结构、工作原理、接触应力等方面的分析，找出了水马达的故障原因，并提出了相应的解决措施，提高了水利除焦系统设备整体可靠性。

SMD；水马达；导轨；焦粉

1 SMD系列水马达结构

SMD系列水马达结构，主要由过滤网、调心轴承、配流环、支承轴承、下端盖、接头、上壳体、调速阀、活塞、导轨、下壳体、输出轴组成［1］。

2 工作原理

切焦水在进入水马达后分为两部分，一部分通过输出轴进入切焦器，另一部分经过滤网，经调速阀调速后沿流道进入配流环（配流环在沿圆周方向共分布着5个配流孔，驱动盘在沿圆周方向分布着10组活塞组件，由于配流孔及活塞组件位置的分布决定了10组活塞组件为逐个交替进水排水）。通过作用力和反作用力的原理，垂直受力点方向上的压力会因为导轨对钢球的支撑力而抵消，但是平行于受力点方向上的推力最终改变了两者之间的运动状态使其发生了相对运动，因花盘导轨是固定在水马达上下壳体间的，所以运动部件实际为活塞组件［2］。活塞组件是镶嵌在驱动盘输出转轴上的，所以活塞组件的周向运动带动驱动盘的转动从而完成传动工作。

3 故障分析

3.1 环境影响

针对SMD系列水马达盘车卡涩不灵活，进水后不工作的故障问题，对使用同类型水马达的石化厂进行了数据统计，可以看出SMD系列水马达故障主要集中在冬季，有环境温度低的共同点。SMD系列水马达采用了液压马达的工作原理，使用切焦水作为驱动动力［3］。由于结构特点，在除焦工作结束后切焦水无法完全从水马达内部流出，在冬季时残留水会发生结冰，进而对各转动部件的运动产生障碍。同时，在进行下一次除焦时，随着水马达进入焦炭塔内，水马达整体温度又会回升。如此的冷热交替极易造成马达内部氟橡胶“O”型密封圈的疲劳失效，导致切焦水进入水马达轴承室，引发润滑脂变质失效，使轴承损坏，最终致使水马达无法工作。而密封圈的损坏还是导致驱动水压的损失，使水马达的转速下降，严重者导致不工作。

3.2 水质影响

切焦水中含有硫、氯等腐蚀性元素，且在长期循环使用过程中携带了较多的焦粉颗粒。切焦水的水质对水马达的长周期运行有很大影响。除焦过程中切焦水压力高达30MPa，水马达经过长期运转，内置的驱动水滤网会因为高压冲击冲刷而损坏。随着滤网的损坏，焦粉颗粒会被携带至水马达内部，导致转动部件摩擦面的摩擦力增大，花盘导轨面磨损量增大。研磨产生的金属粉末及焦粉颗粒卡涩在活塞钢球与花盘导轨接触面间，导致水马达转动卡涩［4］。同时在轴向推动力的作用下引发活塞组件损坏最终造成水马达无法正常工作。另外，进入水马达内部的焦粉长期作用在活塞缸与活塞接触面上会造成两者之间配合间隙逐渐增大，从而造成驱动水量减少，使活塞的推动力减弱造成水马达动力下降。

3.3 疲劳影响

水马达转动所依靠的导轨曲面，直接影响着马达的输出扭矩和转速均匀性、导轨和活塞钢球组件的受力状况及使用寿命。当水马达工作时，导轨曲面内死点就是在这种频繁的、周期性的强烈境击损伤的，这种损伤属于接触疲劳和冲击疲劳破坏，随着损伤积累加剧，最终造成导轨曲面的断裂破损致使马达无法工作。