低压锅炉给水泵Ⅲ出口压力骤降原因分析及对策

赵月刚

（陕西未来能源化工有限公司，陕西榆林 719000）

低压锅炉给水泵Ⅲ出口压力骤降原因分析及对策

赵月刚

（陕西未来能源化工有限公司，陕西榆林 719000）

通过净化装置除氧及热回收锅炉给水泵出口压力骤降、温度骤升、电流下降、介质内产生气体，造成无法运行得故障，进行原因分析，数据核对后制定修复方案，满足了工况要求。

低压锅炉给水泵Ⅲ；阀门；管路；电机；泵体；泵盖；焊接

陕西未来能源化工有限公司煤制油项目于2015年8月投料试车成功，净化装置变换除氧及热回收131P005ABC低压锅炉给水泵Ⅲ为系统关键设备，设计两开一备。但最近131P005C泵仅在运行2min后，就出现出口温度骤升到130℃，出口压力由3.2MPa（G）降到2.0 MPa（G），泵内异响，电流下降，泵不打量，严重影响了设备备车管理。经过多方面原因分析及排查，制定了修复方案，消除了隐患，特进行总结以供化工企业同行参考。

1 泵技术参数

型号：250DS165×2；型式：卧式径向剖分式；级数：双吸两级；

材质：ZG230-450；流量：450 m3/h；扬程：H=334m；

转速：2 987r/min；介质：锅炉给水；密度：955.5kg/m3；

NPSHr：4.5m；入口温度：104℃；入口压力：0.07MPa（G）；

冲洗方式：PLAN21；支承型式：BB2；

平衡方式：分段双蜗壳双吸叶轮。

2 原因分析

2.1电机

2.1.1电机参数

型号：YFJ500-2；功率：630kW；转速：2 987r/min；额定电压：10 000V，工作制：SI；额定电流：42.5A；功率因素：0.901；绝缘等级：F；重量5 400kg。

21.2转向

转向如果不对，也会造成泵不打量。经过确认，泵从电机端看为逆时针旋转，方向正确。

2.1.3转速

转速不够，会造成打量不足，压力下降。经过对泵电流核对及转速监测，转速正常。

3.2阀门

3.2.1入口阀门

入口阀门DN350，入口阀门如开度不够，会造成泵供液不足，在连续工作下，泵内会产生气体。三台泵进口共用一条管道，因现场工艺运行，阀门无法退出系统进行拆检。因此只能通过以下办法进行排除。

（1）拆卸入口管道过滤器，取下端盖，打开入口阀门，检查介质流量、流速均显示正常。

（2）对入口阀门进行开关度检查确认，阀杆在开关时水平移动，阀门可全关闭也可打开；同时取一DN50闸阀进行拆检，做试验证明阀杆水平移动时阀杆不会脱落，证明阀门完好。

3.2.2出口止回阀

出口止回阀如不能打开，泵介质打不出去，介质在泵内连续循环，泵内会产生气体。通过拆检，发现阀板、弹簧均完好，阀板可灵活开闭，证明阀门正常。

3.2.3出口阀门

出口阀如不能打开，同样也会造成泵介质打不出去，介质在泵内连续循环，泵内会产生气体。通过泵运转试验，打开出口阀，出口也会增加流量，说明阀门正常。

3.3泵

3.3.1泵各部装配间隙检查

序号 部位 配合公差 最大间隙mm 实测mm 1 一二级叶轮泵盖口环 Ø224H8/223.5h8 0.5～0.644 0.6 2 一二级叶轮泵体口环 Ø228H8/227.5h8 0.5～0.644 0.62 3 级间密封环与级间轴套 Ø115H6/114h6 1～1.044 1.02 4 泵盖喉部衬套与螺套 Ø95.6H8/95h8 0.6～0.708 0.65 5 一二级泵盖侧面进液圆周部位与泵体 Ø370H7/e8 0.125～0.271泵体Ø371.6，泵盖Ø366，间隙5.6

通过上表可知，一二级泵盖侧面进液圆周部位与泵体配合间隙出现严重超差。

3.3.2间隙增大后果

泵体泵盖间隙增大到5.6mm，是造成泵出现上述故障的根本原因。因间隙增大造成介质回流，出口温度骤升到130℃，锅炉水温度升高变为水蒸气，出口压力由3.2MPa（G）降到2.0 MPa（G），造成泵内异响，电流下降。

3.3.3间隙增大原因

泵由于进液温度104℃，入口压力0.07MPa，泵内存在气蚀，在高压区泵盖和泵体配合部位，气泡破裂，冲刷以致间隙增大。

4 泵体泵盖修复

为满足系统运行，需要对泵体泵盖进行补焊后加工，进行修复。

4.1修复简图及尺寸

4.1.1泵简图（图1）

4.1.2泵盖修复简图（图2）

一二级泵盖堆焊部位与泵体配合部分设计尺寸Ø370e8，由于气蚀冲刷尺寸减小到Ø366，需堆焊后加工到原尺寸。

图1　泵简图

图2　泵盖修复简图

4.1.3泵体修复简图

图3　泵体修复简图

泵体堆焊部位设计尺寸Ø370H7，由于气蚀冲刷尺寸增大到Ø371.6，需堆焊后加工到原尺寸。

4.2修复要求

（1）严格编制焊接方案，要求焊接时震动消除应力。

（2）机加工时，泵盖泵体均以垫片处外圆进行中心找正，要求百分表偏差在0.03mm范围内。

（3）泵盖和泵体配合按Ø370H7/e8执行，光洁度Ra3.2。

4.3焊接方案

4.3.1焊前准备

①泵盖、壳体材质为ZG230-450，在锅炉水气蚀冲刷下尺寸减薄，应根据工况温高、压力高的物性条件，选用超低氢、高韧性碱性焊条，牌号为THJ507RH，符合国标GB/T5117-2012 E5010-G，焊条直径Ø3.2mm，烘干温度300～350℃恒温2h。

②焊前采用气焊对焊接部位进行预热，预热温度控制住100～150℃。

③焊接选用在泵房内，环境温度在25℃，避免焊接裂纹的产生。

④将泵体泵盖冲刷部位打磨出光泽，去除毛刺、油污。4.3.2 焊接规范

①Ø3.2mm焊条选用100-140A；Ø4.0mm 直径焊条，选用140～180A。

②泵盖冲刷减薄4mm，泵体冲刷减薄1.6mm，泵盖要进行2层堆焊，泵体1层堆焊，焊接时应严格控制层间温度。4.3.3 操作要点

①低氢型焊条必须进行300～350℃烘干，时间2h，领用时应放入100℃保温筒，随用随取。

②堆焊时要以90°范围划分堆焊区，上下左右方向进行对称焊接。

③多层焊接时必须将焊缝药皮及飞溅清除后才能施焊，每层焊缝厚度控制在3～4mm。

④因工件焊接要求焊前预热，应保证层间温度不低于最低预暖温度，多层多道焊应连续完成后再停止施焊。

⑤多层多道焊的层间接头应错开，搭接量50%～60%，施焊过程中应保证引弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。

⑥焊接时要全焊透，不允许有未焊透情况发生。

4.3.4焊缝质量要求

焊后应全部进行100%PT检验，符合JB4730-2005要求I级合格，其焊缝表观质量应满足：

①焊缝圆滑过渡，不能突变＜90°；

②焊缝高低差应≤0.5mm；

③焊缝咬边；

④焊缝不熔合为缺陷；

⑤焊接缺陷修补后应打磨光滑；

⑥焊后用岩棉保温材料进行24h保温以消除应力。

5 结语

131P005C低压锅炉给水泵Ⅲ经过原因分析、问题排查，对冲刷部位采用以上方案进行修复后，泵流量扬程均达到工艺要求。同时对131P005A/B低压锅炉给水泵Ⅲ也进行了检查，发现泵体泵盖部位冲刷后间隙增大到4mm，及时进行泵体泵盖补焊修复，确保了设备备车。为提高泵的抗气蚀性，计划下一步对泵进行技改，将泵过流部件材质升级。原材料执行API610中材料类别S-6，改进为C-6，泵体泵盖材质ZG1Cr13Ni，泵轴材质3Cr13，彻底消除运行隐患，为打造本质安全型设备奠定基础，保证系统高产低耗、节能环保。

Low-Pressure Boiler Feed Pump Outlet Pressure Plummeted Ⅲ Cause Analysis and Countermeasures

Zhao Yue-gang

The purification device deaerator heat recovery boiler feed pump outlet pressure plummeted，overheat，the current decline，gas is generated in the media，causing the fault can not run，cause analysis，develop rehabilitation program after data verifi cation，to meet the workers conditions require.

low-pressure boiler feed pump Ⅲ；valves；piping；motor；pump；pump head；welding

TK227.8

A

1003-6490（2016）01-0100-02

2015-12-10

赵月刚（1972—），男，工程师，主要从事机械设计制造及其自动化工作。