自控自吸泵故障分析及解决方案

2018-01-02唐正玺

设备管理与维修 2017年5期

关键词：机泵控制阀自控

唐正玺

（乌鲁木齐石化公司炼油厂，新疆乌鲁木齐 830019）

自控自吸泵故障分析及解决方案

唐正玺

（乌鲁木齐石化公司炼油厂，新疆乌鲁木齐 830019）

针对炼油厂120万t/a延迟焦化装置切焦水提升泵P-404/AB在使用过程中频繁出现的故障，通过对机泵解体检修进行损坏原因分析，采取在泵轴首级叶轮丝扣处和次级叶轮丝扣处加工键槽的改进措施，解决了机泵因叶轮背冒松脱导致的机泵叶轮、滑动轴承等部件损坏的问题。

自控自吸泵；部件；损坏；结构改进

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.48

0 前言

2012年炼油厂引进的2台200WFB型自控自吸泵，用于炼油厂延迟焦化车间除焦水的循环利用，在除焦生产中起着重要作用，故障停机或检修时间过长将会影响正常除焦，进而影响装置的平稳生产（装置除焦生产周期为24 h）。自控自吸泵安装运行中，重要零部件频繁出现损坏，增加了人力、材料成本和检修过程的风险程度，影响装置的平稳生产。

1 WFB型无密封自控自吸泵

1.1 结构组成及工作原理

（1）工作参数。炼油厂120万t/a焦化装置切焦水提升泵P-404/A，B使用的WFB型无密封自控自吸泵功率110 kW,流量300 m3/h,扬程35 m,电机功率110 kW,转速1430 r/min，输送介质切焦水。

（2）结构组成。 WFB型无密封自控自吸泵主要由泵体、叶轮、泵盖、导叶、副叶轮、泵轴、连接架、电动空气控制阀等部分组成。泵体内部由吸入室、储液室、气液分离室等部分组成。

（3）工作原理。泵正常起动后，叶轮将吸入室所存的液体及吸入管路中的空气一起吸入，液体混合气体在叶轮高速旋转的离心力作用下经导叶抛入气液分离室，由于流速突然降低，气体与液体的比重不同，较轻的气体从混合液中分离出来并被排出泵外，脱气的液体重新进入工作腔与叶轮内部，与吸入管路中吸入的空气再次混合，在叶轮旋转的作用下，很快使泵体入口形成一定的真空度，从而达到自吸的目的。由于该泵具有独特的排气功能，因此能输送含有气体的液体并无须安装底阀。该泵配有电动空气控制阀，运行时控制阀关闭，实现密封；停机后控制阀打开，破坏吸入管路中的真空，防止停机后泵腔内的液体因虹吸作用而从吸入管路流出，使泵腔内保存足够的液体来继续完成自吸过程，实现“首次引流、永久自吸”。

1.2 使用特性

WFB型自控自吸泵采用泵用连环式多面离心密封装置，革除了传统水泵的填料密封、盘根密封、机械密封，彻底消除了“跑、冒、滴、漏”等情况，确保了设备安全，减少了环境污染，是替代各种长轴液下泵最理想的设备。

（1）配置停机密封，可适用于频繁启动场合。

（2）优化水力及结构设计，提高水泵效率，降低配套电机功率。

（3）使用寿命比同类产品更长。传统水泵的密封装配工艺是采用“紧密配合”关系，而WFB无密封自控自吸泵的密封装置是“间隙配合”关系，消除了水泵运行过程对密封产生的摩擦、磨损和破坏；主轴和叶轮“一体化”连接，改变了“丝扣连接”、“拼帽连接”的陈旧工艺，叶轮不会因连接松动造成损坏。

（4）移植真空泵原理，该泵自吸性能稳定可靠，特别是采用电动空气控制阀，真正实现了“一次引流，永久自吸”

（5）采用动力密封装置，运用时无磨损，使用寿命较传统产品长10倍以上。

（6）机组振动小，噪声低，不需要地脚固定，移动灵活，拆装方便。

（7）具有优越的自控功能，可与相关控制系统配套实现高度自动化[1]。

2 存在的问题及原因分析

（1）故障现象。P-404/ AB于2011年11月投入使用，其中 P-404/B泵在2012年11月出现振动大，量不足的情况。解体检查发现泵轴磨损（图1），叶轮背帽松脱（图2）、一级叶轮损坏严重（图3），轴承、滑动轴承（导轴承）损坏（图4）。2013年12月该泵又出现振动大，量不足情况，解体后发现损坏情况与上次基本相同。而P-404/A泵也存在同样的损坏情况。

图1 泵轴磨损

图2 叶轮背帽松脱

图3 叶轮损坏严重

图4 滑动轴承（导轴承）损坏

图5 键槽加工位置

（2）原因分析。作业人员从几次检修中发现，机泵每次损坏都存在叶轮背帽松脱情况。分析认为，泵在运行中，首级、次级叶轮背帽脱落，背帽滞留在叶轮液道里造成筋板损坏，同时机泵动平衡遭到破坏，使泵轴在运行中径向摆动，造成滑动轴承（导轴承）磨损，与轴间隙磨损＞5 mm，导致泵上端滚珠轴承磨损，造成机泵泵轴磨损。由此判断，机泵叶轮背帽松脱是造成机泵其他零件损坏的主要原因，造成叶轮背帽松脱的主要原因可能是由于切焦水提升泵停泵时，出口管线介质倒流且泵出口单向阀不严，切焦水下落后造成泵反转，而叶轮背帽主要靠丝扣紧固，泵反转时背帽反转脱落最终对叶轮和轴承造成损坏。