郭琦,劉丹妮,高宏宏
(陜西延長(zhǎng)石油天然氣股份有限公司,陜西 安塞 717403)
通常,多級(jí)臥式離心泵具備流量大、占地面積小、性能范圍大、工作效率高等多種優(yōu)點(diǎn),能夠充分適用于化工、生活用水、暖通空調(diào)、工藝循環(huán)用水、遠(yuǎn)距離輸水、礦山給排水、消防用水等多個(gè)領(lǐng)域。因此,研究分析和處理多級(jí)臥式離心泵主要故障的策略具有一定現(xiàn)實(shí)意義。
陜西延長(zhǎng)石油天然氣股份有限公司共有五套天然氣液化裝置,每套配置2臺(tái)多級(jí)臥式離心泵,一用一備。該泵的型號(hào)為HDA80×9,轉(zhuǎn)速每分鐘2985r/min,揚(yáng)程580m,流量每小時(shí)80/91.5m3。該泵為天然氣凈化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,主要用于凈化脫碳系統(tǒng)的胺液循環(huán)。
如果2臺(tái)泵在同一時(shí)間發(fā)生故障,為了防止把二氧化碳帶到冷箱中堵塞冷箱流道,裝置必須立刻停產(chǎn),會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。該型號(hào)多級(jí)離心泵在天然氣廠正式投運(yùn)至今,陸續(xù)出現(xiàn)過(guò)機(jī)械密封卸扣、軸承溫度過(guò)高、振動(dòng)大、軸承異響、排液堵頭泄漏、密封墊子泄漏等多種問(wèn)題。
其主要故障可歸結(jié)為四點(diǎn):(1)施工人員粗心大意,對(duì)技術(shù)指標(biāo)不清楚,導(dǎo)致操作失誤,引起故障;(2)軸向出現(xiàn)過(guò)大的位移,導(dǎo)致非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度高;(3)泵體泄漏,如泵體O型圈、接頭絲扣、密封墊片、排液堵頭的泄漏等;(4)由于密封材質(zhì)不合適,導(dǎo)致磨損嚴(yán)重出現(xiàn)故障。
延川站2016年5月初,機(jī)泵更換非驅(qū)動(dòng)端機(jī)封后,進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn),在運(yùn)行期間,發(fā)現(xiàn)非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度上漲過(guò)快,已達(dá)到70℃,且還有上漲趨勢(shì),于是果斷停車,檢查軸承箱及平衡盤(pán)安裝情況,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),軸承箱內(nèi)角接觸軸承位置裝反,起不到止推作用,導(dǎo)致軸承箱溫度高,糾查原因是由于施工人員粗心大意,責(zé)任意識(shí)不強(qiáng),導(dǎo)致這次事故。
處理措施:將角接觸軸承拆卸后,重新安裝,此次安裝將雙列角接觸軸承背靠背安裝,因?yàn)樵摫帽幂S較長(zhǎng),受熱溫升較大,而該軸承游隙較小,只適合背靠背安裝,并調(diào)整好尺寸,再次進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)行,機(jī)泵成功運(yùn)行4h,在運(yùn)行期間,非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度大約穩(wěn)定在35~40℃,機(jī)泵恢復(fù)正常。
志丹站于2017年9月初開(kāi)車成功,機(jī)泵運(yùn)行中,出現(xiàn)振動(dòng)大、聲音大、非驅(qū)動(dòng)端軸承箱溫度高等現(xiàn)象。于是切換機(jī)泵,拆卸非驅(qū)動(dòng)端軸承箱,檢查原因如下:平衡盤(pán)(見(jiàn)圖1)間隙過(guò)大,最高達(dá)到0.08mm,而該機(jī)泵要求間隙一般控制在0.05mm以內(nèi),已經(jīng)嚴(yán)重超出了范圍。導(dǎo)致軸向非驅(qū)動(dòng)端竄,止推軸承承載了大量的軸向力,導(dǎo)致溫度過(guò)高。
處理措施:通過(guò)調(diào)整墊調(diào)整平衡盤(pán)間隙,控制在0.05mm以內(nèi),回裝完成后,再次啟動(dòng)機(jī)泵,檢查機(jī)泵軸向位移及振動(dòng)情況,均在范圍以內(nèi),軸承箱溫度也正常。
該泵生產(chǎn)廠家為大連利歐華能泵業(yè)有限公司,其安裝方式為分段式,每段之間采用O型圈密封,由于介質(zhì)為胺液,具有一定的腐蝕性,于是生產(chǎn)廠家就采用聚四氟乙烯包覆O型圈。
但是,該泵連續(xù)運(yùn)行5個(gè)月左右時(shí),泵體分段之間發(fā)生泄漏,有介質(zhì)滲出,經(jīng)維修人員緊固穿缸螺栓后,泄漏有所減少,但是不能完全緊固。經(jīng)查閱資料、聯(lián)系廠家,發(fā)現(xiàn)聚四氟乙烯包覆O型圈雖然能耐腐蝕,但是,其彈性能力變小,不易熱脹冷縮,長(zhǎng)時(shí)間受壓力擠壓導(dǎo)致變形,無(wú)法回彈,無(wú)法很好地起到密封作用。
處理措施:經(jīng)查閱資料,后與廠家聯(lián)系,通過(guò)對(duì)比幾種密封圈的性質(zhì)(見(jiàn)表1),一致認(rèn)為,可以將聚四氟乙烯包覆墊片改為進(jìn)口全氟泥橡膠密封圈,該密封圈不僅能夠耐腐蝕,還不影響其彈性,該密封圈先是在志丹站試運(yùn)行,運(yùn)行6個(gè)月有余未出現(xiàn)滲漏情況,之后又推廣至延川站、安塞站,截至目前,胺液循環(huán)泵從未出現(xiàn)由于密封圈導(dǎo)致泵體泄漏的。
表1
(1)志丹站2017年8月2臺(tái)胺液循環(huán)泵返廠,更換密封材質(zhì),通過(guò)將原來(lái)采用304作為葉輪及導(dǎo)葉口環(huán)材質(zhì),更換為堆焊司太立進(jìn)口硬質(zhì)合金,因?yàn)槎押杆咎⑦M(jìn)口硬質(zhì)合金經(jīng)過(guò)高溫氧化處理,能夠耐各種類型的磨損和腐蝕,更換后機(jī)泵運(yùn)行平穩(wěn),再未出現(xiàn)由于密封口環(huán)磨損導(dǎo)致機(jī)泵故障。
(2)2018年6月延川站巡檢中發(fā)現(xiàn)運(yùn)行機(jī)泵非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度高,且持續(xù)上漲,設(shè)備組立即檢查原因,并對(duì)其進(jìn)行檢修,解體發(fā)現(xiàn)機(jī)泵口環(huán)磨損嚴(yán)重,由于延川站是三個(gè)站開(kāi)車最早,運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng),該泵密封口環(huán)依舊采用304材質(zhì),導(dǎo)致口環(huán)磨損嚴(yán)重,軸向竄量增大,導(dǎo)致非驅(qū)動(dòng)端軸承箱溫度異常。
處理措施:經(jīng)與廠家聯(lián)系,并詢問(wèn)志丹站機(jī)泵運(yùn)行情況,發(fā)現(xiàn)堆焊司太立進(jìn)口硬質(zhì)合金(見(jiàn)表2)完全符合運(yùn)行工藝介質(zhì)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,于是聯(lián)系廠家,為延川站免費(fèi)更換密封口環(huán)材質(zhì),并配合完成檢修。機(jī)泵自2018年8月檢修完成后,再未出現(xiàn)異常問(wèn)題。
表2
除以上問(wèn)題以外,該機(jī)泵也出現(xiàn)過(guò)機(jī)泵平衡管密封接頭滲漏、泵體排凝導(dǎo)淋焊縫滲漏、機(jī)封沖洗液接頭滲漏等類似的問(wèn)題。維護(hù)好機(jī)泵對(duì)裝置平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要,同時(shí)也能夠延長(zhǎng)機(jī)泵的使用壽命,這就要求現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理人員時(shí)刻掌握機(jī)泵的運(yùn)行狀態(tài),加強(qiáng)巡回檢查,杜絕機(jī)泵“帶病”運(yùn)行。
總而言之,研究分析和處理多級(jí)臥式離心泵主要故障的策略具有十分重要的意義。相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)當(dāng)前多級(jí)臥式離心泵概況有全面的了解,針對(duì)具體的多級(jí)臥式離心泵能夠及時(shí)找出并全面分析其主要故障,并通過(guò)分析原因,找出解決措施,保證機(jī)泵能夠正常運(yùn)行,希望能夠?yàn)橥愋偷臋C(jī)泵出現(xiàn)相似的故障提供一些幫助。