普智勤

摘 要：本文介紹了聚甲醛裝置中屏蔽泵常見(jiàn)故障原因分析和解決處理方法及防范措施以及屏蔽泵的日常維護(hù)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：屏蔽泵故障原因；日常維護(hù)；原因分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ051.21 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 屏蔽泵的工作原理

普通離心泵的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)聯(lián)軸器將泵的葉輪軸與電動(dòng)機(jī)軸相連接，使葉輪與電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而工作，而屏蔽泵是把泵和電機(jī)連在一起，泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)都被密封在一個(gè)被泵送介質(zhì)充滿的空間內(nèi)，此空間內(nèi)只有靜密封，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子隔開(kāi)。定子的內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子外表面裝有非磁性的耐腐蝕金屬薄板做成的定子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套，與輸送液體完全隔離開(kāi)，使定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯不受浸蝕，這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，故能做到完全無(wú)泄漏。

2 聚甲醛工藝現(xiàn)狀介紹

神華寧煤年產(chǎn)6萬(wàn)噸聚甲醛裝置的聚甲醛工藝，是一個(gè)有毒有害物質(zhì)較多介質(zhì)易結(jié)晶易自聚，且自聚物硬度較大，腐蝕性較強(qiáng)的低壓精細(xì)化工工藝。為確保設(shè)備管線的性能和材質(zhì)滿足聚甲醛工藝生產(chǎn)裝置現(xiàn)場(chǎng)符合工作場(chǎng)所職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和工藝生產(chǎn)的要求，聚甲醛介質(zhì)物料輸送泵均采用帶夾套式屏蔽泵，主要是大連海密梯克和大連帝國(guó)兩種品牌的屏蔽泵。整個(gè)裝置共計(jì)164臺(tái)屏蔽泵。

3 故障現(xiàn)象

聚甲醛裝置屏蔽泵自2011年9月投入運(yùn)行，2013年開(kāi)始頻繁出現(xiàn)屏蔽泵絕緣值低跳車(chē)，對(duì)定子進(jìn)行烘干處理僅能堅(jiān)持運(yùn)行兩周。全年累計(jì)絕緣值低損壞的屏蔽泵達(dá)15臺(tái)，2014年因絕緣值低損壞的屏蔽泵達(dá)20臺(tái)，2015年高達(dá)25臺(tái)。針對(duì)每年如此大的損壞量，我車(chē)間技術(shù)人員進(jìn)行了多方原因探究，并采取多種嘗試性解決措施。

4 原因分析

2016年1月車(chē)間成立屏蔽泵攻關(guān)小組，對(duì)屏蔽泵頻繁出現(xiàn)絕緣值低的實(shí)際情況進(jìn)行分析解決。下面就聚甲醛裝置屏蔽泵頻繁出現(xiàn)絕緣值低的原因分析進(jìn)行闡述。

4.1 屏蔽泵定子繞組質(zhì)量不過(guò)關(guān)

如果定子繞組漆包線有破損或者匝間短路，均會(huì)引起線圈短路，繞組絕緣值低。檢修時(shí)將檢測(cè)屏蔽泵絕緣值低的屏蔽泵的定子屏蔽套打開(kāi)，發(fā)現(xiàn)定子繞組漆包線外觀完好，不存在破損。檢測(cè)繞組匝間也不存在短路現(xiàn)象。將線圈做烘干處理后，絕緣值良好，不存在偏低現(xiàn)象。根據(jù)繞組線圈檢測(cè)分析，確定定子繞組進(jìn)液。引起繞組進(jìn)液，有兩個(gè)原因，一是接線盒受潮進(jìn)水，二是定子屏蔽套磨損。

4.2 屏蔽泵接線盒受潮進(jìn)水

屏蔽泵接線盒線纜是唯一與定子繞組有直接相通線纜。如果接線盒受潮或者進(jìn)水，液體會(huì)順著接線盒內(nèi)的引出線滲入到定子繞組線圈內(nèi)。西北地區(qū)屬于干旱地區(qū)常年很少下雨，裝置區(qū)也未曾用水沖洗屏蔽泵接線盒，而且屏蔽泵接線的保護(hù)等級(jí)達(dá)到IP55級(jí)別，不會(huì)導(dǎo)致外部液體進(jìn)入接線盒內(nèi)，為排除此項(xiàng)原因，逐個(gè)打開(kāi)有故障屏蔽泵的接線盒，接線盒內(nèi)無(wú)液體，衛(wèi)生清潔，接線端子無(wú)任何銹蝕現(xiàn)象。排除屏蔽泵接線盒受潮進(jìn)水這一原因。

4.3 屏蔽套磨損

定子屏蔽套磨損，液體進(jìn)入繞組線圈，導(dǎo)致定子繞組絕緣值低。檢查定子端板，無(wú)任何破損和裂紋。將屏蔽泵整個(gè)定子進(jìn)行著色，然后割開(kāi)定子屏蔽套，發(fā)現(xiàn)屏蔽套內(nèi)側(cè)滲漏有著色劑，確定導(dǎo)致定子繞組絕緣值偏低的原因是定子屏蔽套破損導(dǎo)致線圈進(jìn)液。用同樣的著色方法對(duì)轉(zhuǎn)子屏蔽套進(jìn)行檢查，發(fā)轉(zhuǎn)子屏蔽套也存在和定子屏蔽套一樣的破損。引起定子和轉(zhuǎn)子屏蔽套同時(shí)破損的原因是屏蔽泵腔體內(nèi)有硬質(zhì)物，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子和定子屏蔽泵受到磨損而破裂。

4.4 屏蔽泵入口前過(guò)濾器濾網(wǎng)目數(shù)偏低

為防止硬質(zhì)雜物進(jìn)入屏蔽泵損壞屏蔽套，聚甲醛裝置屏蔽泵前均安裝了Y型過(guò)濾器，若介質(zhì)內(nèi)存在硬質(zhì)金屬或大塊自聚物料，勢(shì)必會(huì)引起屏蔽泵屏蔽套的磨損。為提高介質(zhì)的過(guò)濾效果將Y型過(guò)濾器改為籃式過(guò)濾器，將原350目的濾網(wǎng)改為400目的濾網(wǎng)，改造后屏蔽泵的損壞有所改善，但不是很明顯，依然存在多臺(tái)屏蔽泵屏蔽套磨損現(xiàn)象。

4.5 屏蔽泵伴熱不夠介質(zhì)自聚

因聚甲醛裝置介質(zhì)易結(jié)晶，且結(jié)晶物的硬度較大，屏蔽泵在運(yùn)行時(shí)，易對(duì)屏蔽套或軸造成磨損。針對(duì)聚甲醛裝置這一工藝的特殊性，為防止輸送的介質(zhì)受環(huán)境溫度的影響而自聚，故聚甲醛裝置中輸送物料的屏蔽泵均采用夾套式保溫，設(shè)計(jì)之初采用50℃循環(huán)水進(jìn)行保溫，每年一到冬季，屏蔽泵因屏蔽套磨損損壞的現(xiàn)象較多。為排除這原因，將屏蔽泵的50℃夾套水改為80℃夾套水，且在屏蔽泵外部纏上蒸汽伴熱的銅管。經(jīng)此改造冬季屏蔽泵損壞的現(xiàn)象有所下降，但屏蔽泵屏蔽套磨損的現(xiàn)象依然存在。

4.6 工藝操作溫度的控制

聚甲醛工藝中輸送物料中含有甲酸，工藝操作溫度控制不到位，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)中甲酸含量超過(guò)設(shè)計(jì)值，甲酸含量較高，酸性較強(qiáng)，久而久之會(huì)腐蝕屏蔽泵的部件，也會(huì)出現(xiàn)屏蔽套磨損的現(xiàn)象。針對(duì)這一推測(cè)，制定屏蔽泵運(yùn)行的周期與工藝物料特性的對(duì)應(yīng)曲線表，根據(jù)曲線圖反應(yīng)，工藝控制溫度高于設(shè)計(jì)溫度20%以上，屏蔽泵因腐蝕造成的磨損損壞現(xiàn)象就越多；工藝控制溫度低于設(shè)計(jì)溫度15%以下，屏蔽泵因物料自聚造成的磨損損壞現(xiàn)象較多。

4.7 屏蔽泵零部件的裝配

在屏蔽套磨損原因的查找中發(fā)現(xiàn)，每個(gè)因屏蔽套損壞的屏蔽泵，屏蔽泵的轉(zhuǎn)子軸都有磨損造，軸套的配合間隙也超過(guò)原出廠時(shí)的裝配值。經(jīng)分析轉(zhuǎn)子軸之所以會(huì)磨損，是因?yàn)樘蓟栎S套內(nèi)部的金屬?gòu)椥砸r套與軸過(guò)渡配合。因聚甲醛裝置自身工藝的原因，系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)的甲酸含量較高，且部分介質(zhì)中還帶有少量硫酸，導(dǎo)致屏蔽泵的內(nèi)件被腐蝕。因這種腐蝕的產(chǎn)生，導(dǎo)致金屬?gòu)椥砸r套與軸之間的過(guò)渡配合逐漸變?yōu)殚g隙配合。泵運(yùn)行時(shí)，金屬?gòu)椥砸r套和轉(zhuǎn)子軸的間隙配合引起金屬?gòu)椥砸r套與轉(zhuǎn)子軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，致使轉(zhuǎn)子軸磨損，因轉(zhuǎn)子軸的磨損，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)徑向位移量就會(huì)增加，屏蔽泵運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子就會(huì)發(fā)生徑向竄動(dòng)。

5 解決及預(yù)防方法

根據(jù)以上對(duì)屏蔽泵頻繁故障的原因分析，我們從以下幾個(gè)方面采取以下措施進(jìn)行防范：

一是，預(yù)防屏蔽泵體內(nèi)介質(zhì)的結(jié)晶物積存。加大屏蔽泵入口前過(guò)濾器濾芯的目數(shù)，防止管道內(nèi)結(jié)晶的物料進(jìn)入屏蔽泵；提高屏蔽泵夾套水的控制溫度和在泵體增加蒸汽伴熱，防止泵體內(nèi)介質(zhì)因溫度過(guò)低而結(jié)晶。

二是，嚴(yán)格控制輸送介質(zhì)的甲酸含量。加強(qiáng)工藝人員的操作管理，統(tǒng)一操作指令，記錄工藝狀況良好時(shí)的各工藝參數(shù)，將操作溫度控制在設(shè)計(jì)溫度±10%。

三是，定期檢查屏蔽泵內(nèi)部件

化工裝置 一般是連續(xù)運(yùn)行，為了避免和減少屏蔽泵的突發(fā)性故障，根據(jù)介質(zhì)中酸含量的數(shù)值及停留的時(shí)間，對(duì)屏蔽泵實(shí)施定期檢查，主要檢查以下內(nèi)容：

（1）檢查滑動(dòng)軸承組件、軸承套磨損情況，測(cè)量其之間間隙；

（2）檢查緊固件腐蝕情況；

（3）檢查葉輪口環(huán)與耐磨盤(pán)磨損情況，測(cè)量間隙并修復(fù)；

（4）檢查屏蔽板密封情況，并更換密封墊片；

（5）檢查定子屏蔽套與轉(zhuǎn)子屏蔽套磨損情況，測(cè)量間隙；

（6）檢查泵轉(zhuǎn)子竄量、測(cè)量轉(zhuǎn)子各部跳動(dòng)；

（7）檢查電機(jī)外部接線相序及三相繞組絕緣；

（8）更換葉輪、耐磨板、滑動(dòng)軸承組件、滑動(dòng)軸承套、軸套、不銹鋼軸套、前后端軸承體、葉輪鎖緊螺母及緊固螺釘?shù)炔考?/p>

（9）檢查屏蔽泵夾套腐蝕情況，修復(fù)或更換外層夾套。

四是，減少屏蔽泵轉(zhuǎn)子的徑向竄動(dòng)。在金屬襯套內(nèi)部加裝一襯套，一是可以將金屬襯套與軸分離開(kāi)，二者不發(fā)生接觸減少了磨損；二是加裝后可以減少金屬襯套與轉(zhuǎn)子軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力。經(jīng)試驗(yàn)，因聚四氟乙烯材料耐磨性好，耐腐蝕性強(qiáng)，且取材方便，最終選用聚四氟乙烯制作襯套并加裝使用。

6 運(yùn)行情況

自通過(guò)改造和維護(hù)以來(lái)，未出現(xiàn)因定子屏蔽套及轉(zhuǎn)子屏蔽套磨損造成屏蔽泵返廠或外委維修，解決了屏蔽泵返廠或外委頻繁，造成設(shè)備無(wú)備用，運(yùn)行緊張的局面，且大幅度降低了此問(wèn)題外委維修費(fèi)用，同時(shí)改造后一并減少了其他零部件的磨損，降低了消耗。

參考文獻(xiàn)

[1]大連帝國(guó)屏蔽電泵有限公司.大連帝國(guó)屏蔽泵使用說(shuō)明書(shū)[Z].

[2]大連海米提克屏蔽泵業(yè)有限公司.大連海米提克屏蔽泵使用說(shuō)明書(shū)[Z].