立式多級離心泵故障分析與改進
2020-01-14朱超
(蘭州石化維達公司,甘肅蘭州 730060)
摘 要:改進后的401JA脫甲烷塔回流泵實現了長周期穩定運行,設備檢修費用和故障檢修頻次顯著降低,產生了良好的經濟效益和社會效益。(蘭州石化維達公司,甘肅蘭州 730060)
關鍵詞:離心泵;間隙;故障分析;應對措施
乙烯廠乙烯裝置401JA泵,是將脫甲烷用脫甲烷再沸器408C中的丙烯冷劑再沸,頂部蒸氣用脫甲烷塔冷凝器409C中的-100℃乙烯冷劑部分冷凝。409C工藝流出物在脫甲烷回流罐406F中分離成氣相和液相,氣相到甲烷膨脹機413J,液相用脫甲烷回流泵401JA輸送到脫甲烷塔。
1 故障概述
401JA泵從投用以來,經常出現機械密封泄漏、軸承損壞、運行過程振動大、運行中有異常聲音等故障,進而導致機泵運行不穩定,運行中存在一定的安全隱患,檢修人員對機械密封和軸承等零部件進行更換后,機泵運行大約2~3個月后再次出現以上故障,機泵頻繁出現以上故障。
2 故障分析
2.1 基本工作原理
離心泵的工作過程,就是在葉輪轉動時將機械能傳給葉輪內的流體,使它轉換為流體的流動能,當流體經過擴壓器時,由于流道截面大,流速減慢,使一部分動能轉換成壓力能,流體的壓力就升高了。所以流體在泵內經過兩次能量轉換,即從機械能轉換成流體動能,該動能部分地又轉換為壓力能,從而泵就完成輸送液體的任務。
2.2 故障原因分析
針對故障發生后出現的現象,我們主要從以下幾方面進行了分析:
(1)聯軸器對中情況,經測量,聯軸器的徑向及軸向對中值分別為0.06mm和0.05mm,滿足聯軸器對中要求。
(2)檢修前泵軸靠背輪處軸肩的跳動值,測量Z大數據0.03mm,跳動值滿足運行要求。
(3)檢修前軸的軸向總竄動量,測量值7.0mm,滿足要求。
(4)上部滑動軸承與軸的配合間隙,測量數據為1.0mm,大于標準值0.20~0.35mm,上部滑動軸承與軸的配合間隙過大,不滿足要求,為故障產生原因之一。
(5)底部滑動軸承與軸的配合間隙,測量數據為0.60mm,大于標準值0.20~0.35mm,底部滑動軸承與軸的配合間隙過大,不滿足要求,為故障產生原因之二。
(6)進出口側葉輪口環與殼體口環配合間隙,實際測量配合間隙Z大為1.35mm,大于標準配合間隙0.60mm,進出口側葉輪口環與殼體口環配合間隙均大于正常值,從拆卸情況看,葉輪機殼體口環均出現不同程度磨損。
(7)中間各級軸套與軸配合間隙,實際測量配合間隙Z大為1.10mm,大于標準配合間隙0.30~0.40mm。中間各級軸套與軸配合間隙均遠大于正常值,磨損嚴重。
(8)機械密封失效原因分析:機械密封拆卸后,發現大氣端靜環圈被高溫燒變形,拆解時很松動,這是造成密封外漏的原因,大氣端動靜環表面磨損異常,損壞比較嚴重,大氣端密封過壓縮,并且隔離液氣化。
3 應對措施
根據以上故障產生原因,現場檢修采取的具體措施是:更換上下滑動軸承、中間軸套、進出口耐磨環(葉輪及殼體口環)、滾動軸承,并對泵軸進行彎曲度校正,同時,分析,由于滑動軸承及中間各級軸套材質為鑄青銅,泵軸及葉輪材質為不銹鋼,在-97℃低溫條件下,鑄青銅和不銹鋼材質遇冷收縮系數不同,根據兩種材質這一特性,對泵軸、葉輪及殼體局部磨損及變形進行了修復,對泵軸、葉輪及軸套相互配合間隙進行了適當調整。
1)調整進出口側葉輪口環與殼體口環配合間隙,配合間隙0.60mm。
2)中間各級軸套與軸配合間隙,配合間隙數據控制在0.30~0.40mm。
3)機械密封改進措施:機械密封拆卸后,發現大氣端靜環圈被高溫燒變形,拆解時很松動,大氣端動靜環表面磨損異常,損壞比較嚴重,并且隔離液氣化嚴重,導致機泵介質泄漏。
4 結束語
通過對蘭州石化公司乙烯廠乙烯裝置401JA脫甲烷塔回流泵頻繁出現故障進行系統分析,在綜合分析故障產生原因的基礎之上,對進出口側葉輪口環與殼體口環配合間隙、中間各級軸套與軸配合間隙進行調整,改進后401JA脫甲烷塔回流泵實現了長周期運行,設備檢修次數大幅降低,機泵平穩運行周期從原來的2~3個月提高到了1年以上,產生了良好的經濟效益和社會效益。為此類設備檢修和維護積累了經驗,同時也為同類型設備檢維修提供參考和依據。
參考文獻
[1]家民,王世宏,瞿賓業.煉化設備手冊.蘭州:蘭州大學出版社,2008.4.
來源:《石化技術》2016年第7期

