盐酸系统磁力泵改造总结

杨小军，刘彩红（唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山063305）

盐酸系统磁力泵改造总结

杨小军，刘彩红
（唐山三友氯碱有限责任公司，河北唐山063305）

介绍了盐酸系统磁力泵的工作原理，实际生产中出现的各种问题，以及后期所进行的技术改进，提高了设备运行的稳定性。

盐酸；磁力泵；改造

唐山三友氯碱有限责任公司（以下简称“唐山三友”）隶属于唐山三友集团，主要产品有32%液碱、50%液碱、盐酸以及多种型号聚氯乙烯。其中，烧碱系统电解过程中产生的氯气、氢气经过处理后送至氯化氢合成工序，在合成炉内燃烧生成氯化氢气体，大部分氯化氢作为PVC生产原料输送至下游工序，剩余氯化氢用纯水吸收制取高纯盐酸。

1 工艺流程

来自氯氢处理工序合格的氯气、氢气按1∶1.05～1∶1.10的比例进入石墨合成炉，其中，氯气进入石英灯头内层，氢气进入石英灯头外层，在灯头顶部燃烧，生成的热量由夹套内的纯水及块孔换热器内的循环水移走，冷却后的氯化氢气体经缓冲罐送往氯乙烯车间。

根据生产需要，部分氯化氢气体依次进入一级石墨吸收器、二级石墨吸收器、尾气吸收塔，自下而上被水吸收生成盐酸，不溶气由风机进行排空。合格盐酸一部分经泵输送至罐区予以外售，另一部分输送至一次盐水及电解工序供生产耗用，盐酸输送用泵均选用磁力泵，较传统离心泵密封性好，故障率低。

2 设备简介

2.1泵体结构

磁力泵主要由转子总成（叶轮、泵轴）、滑动轴承、内磁转子、不导磁的隔离套、外磁转子、电动机、泵头、连接底座等组成。

2.2 工作原理

设备运行过程中，电动机带动外磁转子旋转，磁场穿透空气间隙和非磁性的隔离套，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，叶轮通过离心力的作用将电动机的机械能转化为介质的静压能和动能，实现液体的连续输送。

2.3 运行优势

磁力泵为动力无接触同步传递，将容易泄露的动密封结构转化为零泄漏的静密封结构。由于泵轴、叶轮、内磁转子均被泵体、隔离套完全封闭，从而解决了机械密封“跑、冒、滴、漏”等安全隐患，保证了职工操作的安全及生产的稳定运行，降低了设备检修率。

（1）运行平稳。滑动轴承为介质冷却润滑，降低了能耗及油品对环境的污染，因为无接触磁力传动，降低了设备的振动，现场环境有明显改善。

（2）结构简单，维修方便。对比传统离心泵有效缩短检修耗时。

3 存在问题

（1）磁力泵运行状态的监控存在一定难度。操作人员发现转动声音、流量、电流出现异常时，磁力泵内部构件已经损坏。日常生产过程中，无法通过巡检对泵体故障问题做出预判。

（2）对操作精度要求较高。输送物料过程中应避免内部介质压力过高或空转2种极端情况的发生，压力过高或空转均会导致内部转子磨损，造成在后续生产过程中出现突然不上量、电流高、流量压力波动等问题。

（3）对检修质量要求较高。泵与电机对中线安装不当时，会造成轴承、转子、隔离套磨损，造成在后续供液过程中的盐酸含铁高，进而影响产品质量。

（4）故障点排除流程繁琐。一旦因设备腐蚀造成盐酸含铁量超标，势必增加化工操作人员工作量，需各班组频繁观察和分析盐酸泵进出口盐酸颜色及含铁指标的变化情况，需从头到尾逐步分析、逐一排查问题根源。因设备多、流程长，故障排除流程频繁，耗时较长，增加了检修人员工作量。

4 原因分析

盐酸系统磁力泵均为钢衬氟材质，但由于结构形式设计不合理，造成频繁损坏，进而导致盐酸含铁高、突然不上量、电流高、流量压力波动等问题，影响产品质量，严重时甚至造成离子膜的不可逆污染，不但给生产造成损失，还加大了安全生产的风险及环保的压力。

磁力泵在实际运行过程中频繁损坏的原因主要包括以下几方面。

（1）叶轮设计不合理。不能很好地平衡轴向力，加剧了滑动轴承磨损速度，进而导致电流高、后盖及内磁转子高温磨损。生产中无法准确找到故障点，检修过程的反复排查造成耗时长，影响了设备的稳定运行。

（2）结构形式不合理。叶轮转子与内磁转子依靠螺纹连接，O型圈密封，如果螺纹处密封失效，盐酸便会渗入腐蚀螺纹，造成成品酸污染，铁离子含量超标。若发现不及时，连接失效，出现运行泵不上量情况，造成生产波动。

（3）备品备件质量问题。内部机芯有叶轮、后盖、内磁囊、滑动轴承，经常出现不同程度开裂，盐酸腐蚀内部基材损坏等情况。

（4）检修质量不达标。出现因滑动轴承与后盖配合过松出现轴承损坏情况。

5 改进措施

针对磁力泵在使用过程中存在的各种问题，对现有盐酸系统磁力泵的结构进行改进。

（1）泵头改造。将原磁力泵泵头拆除替换保留原来电动机，并对其内部的转子、泵轴、滑动轴承等部件的结构形式进行改进，材质仍然维持原有钢衬氟材质，以节约改造费用。

（2）叶轮与泵轴连接形式改进。采用叶轮锁母连接。叶轮及转子内镶嵌碳化硅，主轴及锁母均采用高强度碳化硅材质，且配合紧凑，内磁转子与轴装配为一体结构，避免因配合失效造成的部件腐蚀。

（3）在后盖、隔离套、叶轮前后端面、泵体口环处装配滑动轴承组合。该形式不仅能对整体转子起到支撑作用，还可有效避免内磁转子对后盖、隔离套的磨损，以及叶轮对泵体、后盖的磨损。

（4）在叶轮、后盖上设计平衡孔，泵轴采用空心轴。此设计一方面考虑到了轴向力的平衡，另一方面可增加内磁转子工作液的循环量，避免因循环不畅造成内部构件磨损、温度升高等情况。

6 总结

设备的运行状态直接关系到生产的整体稳定性，通过结合实际工况对盐酸系统磁力泵的结构改造，满足了生产工艺的使用要求，设备运行平稳，有效降低检修频次。减少备品备件的损耗，年可节约采购费用15万元。此外，保障了产品质量的稳定性，避免因泵体配件腐蚀造成盐酸系统铁离子超标，确保了生产的稳定运行。

Summary of modification of magnetic pump in hydrochloric acid system

YANG Xiao-jun，LIU Cai-hong
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305，China）

The working principle and the problems in the actual production of magnetic pump was introduced. The technical innovation in later period could improve the stability of the equipment operation.

hydrochloric acid；magnetic pump；innovation

TQ051.21

B

1009－1785(2017)01-0024-02

2016-11-18