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立式多级离心泵故障分析与改进

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朱超

(兰州石化维达公司,甘肃兰州 730060)

  摘 要:改进后的401JA脱甲烷塔回流泵实现了长周期稳定运行,设备检修费用和故障检修频次显著降低,产生了良好的经济效益和社会效益。

  关键词:离心泵;间隙;故障分析;应对措施

  乙烯厂乙烯装置401JA泵,是将脱甲烷用脱甲烷再沸器408C中的丙烯冷剂再沸,顶部蒸气用脱甲烷塔冷凝器409C中的-100℃乙烯冷剂部分冷凝。409C工艺流出物在脱甲烷回流罐406F中分离成气相和液相,气相到甲烷膨胀机413J,液相用脱甲烷回流泵401JA输送到脱甲烷塔。

  1 故障概述

  401JA泵从投用以来,经常出现机械密封泄漏、u赢电竞lol损坏、运行过程振动大、运行中有异常声音等故障,进而导致机泵运行不稳定,运行中存在一定的安全隐患,检修人员对机械密封和u赢电竞lol等零部件进行更换后,机泵运行大约2~3个月后再次出现以上故障,机泵频繁出现以上故障。

  2 故障分析

  2.1 基本工作原理

  离心泵的工作过程,就是在叶轮转动时将机械能传给叶轮内的流体,使它转换为流体的流动能,当流体经过扩压器时,由于流道截面大,流速减慢,使一部分动能转换成压力能,流体的压力就升高了。所以流体在泵内经过两次能量转换,即从机械能转换成流体动能,该动能部分地又转换为压力能,从而泵就完成输送液体的任务。

  2.2 故障原因分析

  针对故障发生后出现的现象,我们主要从以下几方面进行了分析:

  (1)联轴器对中情况,经测量,联轴器的径向及轴向对中值分别为0.06mm和0.05mm,满足联轴器对中要求。

  (2)检修前泵轴靠背轮处轴肩的跳动值,测量最大数据0.03mm,跳动值满足运行要求。

  (3)检修前轴的轴向总窜动量,测量值7.0mm,满足要求。

  (4)上部滑动u赢电竞lol与轴的配合间隙,测量数据为1.0mm,大于标准值0.20~0.35mm,上部滑动u赢电竞lol与轴的配合间隙过大,不满足要求,为故障产生原因之一。

  (5)底部滑动u赢电竞lol与轴的配合间隙,测量数据为0.60mm,大于标准值0.20~0.35mm,底部滑动u赢电竞lol与轴的配合间隙过大,不满足要求,为故障产生原因之二。

  (6)进出口侧叶轮口环与壳体口环配合间隙,实际测量配合间隙最大为1.35mm,大于标准配合间隙0.60mm,进出口侧叶轮口环与壳体口环配合间隙均大于正常值,从拆卸情况看,叶轮机壳体口环均出现不同程度磨损。

  (7)中间各级轴套与轴配合间隙,实际测量配合间隙最大为1.10mm,大于标准配合间隙0.30~0.40mm。中间各级轴套与轴配合间隙均远大于正常值,磨损严重。

  (8)机械密封失效原因分析:机械密封拆卸后,发现大气端静环圈被高温烧变形,拆解时很松动,这是造成密封外漏的原因,大气端动静环表面磨损异常,损坏比较严重,大气端密封过压缩,并且隔离液气化。

  3 应对措施

  根据以上故障产生原因,现场检修采取的具体措施是:更换上下滑动u赢电竞lol、中间轴套、进出口耐磨环(叶轮及壳体口环)、滚动u赢电竞lol,并对泵轴进行弯曲度校正,同时,分析,由于滑动u赢电竞lol及中间各级轴套材质为铸青铜,泵轴及叶轮材质为不锈钢,在-97℃低温条件下,铸青铜和不锈钢材质遇冷收缩系数不同,根据两种材质这一特性,对泵轴、叶轮及壳体局部磨损及变形进行了修复,对泵轴、叶轮及轴套相互配合间隙进行了适当调整。

  1)调整进出口侧叶轮口环与壳体口环配合间隙,配合间隙0.60mm。

  2)中间各级轴套与轴配合间隙,配合间隙数据控制在0.30~0.40mm。

  3)机械密封改进措施:机械密封拆卸后,发现大气端静环圈被高温烧变形,拆解时很松动,大气端动静环表面磨损异常,损坏比较严重,并且隔离液气化严重,导致机泵介质泄漏。

  4 结束语

  通过对兰州石化公司乙烯厂乙烯装置401JA脱甲烷塔回流泵频繁出现故障进行系统分析,在综合分析故障产生原因的基础之上,对进出口侧叶轮口环与壳体口环配合间隙、中间各级轴套与轴配合间隙进行调整,改进后401JA脱甲烷塔回流泵实现了长周期运行,设备检修次数大幅降低,机泵平稳运行周期从原来的2~3个月提高到了1年以上,产生了良好的经济效益和社会效益。为此类设备检修和维护积累了经验,同时也为同类型设备检维修提供参考和依据。

  参考文献

  [1]家民,王世宏,瞿宾业.炼化设备手册.兰州:兰州大学出版社,2008.4.
来源:《石化技术》2016年第7期