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[摘要]卧式多级离心泵是石油化工工厂不可或缺的一部分。大多数的工业操作必须从一个工序到另一个工序输送流体,在此过程中容易对卧式多级离心泵产生磨损破坏。一些大型的终端石油化工用户,如化工厂和炼油厂,拥有数千个卧式多级离心泵系统,极其容易发生故障,如果及时对故障进行检维修是关键,因此卧式多级离心泵的操作和维护不应被视为可有可无的工作。卧式多级离心泵通常被称为石油化工工厂的“心脏”,是石油化工工厂站点整体可靠性计划中的关键组件。本文将重点介绍卧式多级离心泵,对其在石油化工工艺过程中的检维修技术进行探讨。
[关键词]石油化工;过程装置;卧式多级离心泵;故障;检维修技术
当卧式多级离心泵长时间运行而没有故障时,石油化工厂技术人员很容易忘记维修和维护泵,工程师可能会习惯于它们的自然运行,当卧式多级离心泵最终发生故障并且没有充分准备时,这可能会导致严重的安全问题。行业技术指南始终建议定期维护卧式多级离心泵,至少每年一次,并可能在对工厂运营至关重要的情况下更频繁地进行维护。如果定期且有效地执行检维修工作,预防性维护可以显着减少停机时间和成本,只需定期更换机械密封、垫圈和O型圈即可阻止因故障而造成的进一步损坏。通过对卧式多级离心泵检维修技术的深入探讨,为石油化工行业同类装置的检维修管理提供指引。
1卧式多级离心泵技术参数
卧式多级离心泵参数额定流量:6-1000m3/h。额定扬程:40-2000m。转速:3500r/min、2900r/min、1750r/min、1450r/min。工作频率:5OHz/60Hz。卧式多级离心泵为卧式分段泵。由于压力大、流量大,广泛应用于工业、矿山、高层建筑给水、水循环系统、油田等锅炉给水。由于设计不同,可分为五种类型的泵:1)D系列泵:介质温度不超过80℃。适用于高层建筑、住宅、矿山、消防、增压、空调制冷水循环等给排水;2)DG系列锅炉给水泵:介质温度不超过160℃。适用于输送热水,如给锅炉、市政和工业供热系统供水;3)DY多级离心油泵:输送温度范围-20~+105℃,粘度小于120的油及不含固体的油品;4)DF系列不锈钢多级离心泵:输送不含固体的腐蚀性液体-20~+105℃;5)MD系列耐磨矿用多级离心泵:适用于输送颗粒<1.5%,粒径<1mm,-20-+105℃的矿用水。本文研究对象为DG-2499Y型卧式多级离心泵,广泛应用于石油化工行业,该型号的多级泵的首尾轴上有两个轴承,泵与电机之间采用弹性销联轴器,从电机看旋转方向为顺时针方向。采用水平吸入垂直排放,轴承采用黄油润滑。轴封使用填料密封或者机械密封方式。整体结构如图1所示。
2卧式多级离心泵机械密封失效的原因分析
由于卧式多级离心泵的故障,常常是由于机械密封失效所引起。为了提高专业技术人员的检维修技术,对其机械密封失效的原因进行深入分析。2.1无润滑式干运行无润滑式干运行是泵在没有流体的情况下运行的地方。这意味着通常依靠泵送液体进行冷却和润滑的内部零件会受到大量摩擦和热量的影响,从而导致迅速故障。故障可能在几秒钟内发生,因此确保泵在运行前完全充满流体总是很重要的。如果密封件无润滑式干运行,它的表面将变成白色,为了防止无润滑式干运行,可以通过传感器检测到大量润滑油溢出并应该在发生过多损坏之前停止泵运行,如图2所示。
2.2化学因素的影响
每种材料都有它的腐蚀性。如果液体与流体不相容,则可能导致橡胶密封件、垫圈、叶轮、泵壳和扩散器等内部零件破裂、膨胀、收缩或变质。化学物质的兼容性概述了哪些材料与哪些流体兼容,将它们从“兼容”到“排斥”进行清单式分类。每当发生频繁的泵磨损,或者泵在短时间内发生故障时,这是应首先检查的项目之一。
2.3气蚀
泵由它们运行的气泵系统控制。如果不加以限制,它们可能会以损坏内部部件的性能运行——类似于在转速表为红色的速度下挂入一档驾驶汽车下坡。在后台检测界面的性能曲线会提示错误会导致加速零件磨损,密封件磨损就是其中之一。
2.4过热
高流体温度产生的过多热量会导致弹性体膨胀或熔化,从而限制其有效性,从而导致泄漏。高流体温度不仅源于工艺过程,而且如果由于关闭阀门的操作或流体继续通过安全阀,再循环而导致流体循环长时间就会发生流体加热,从而对密封系统产生影响。
2.5不规范的安装作业
安装密封件后,它设计为随轴移动。横向和纵向移动是正常的。如果安装不正确,则过大的间隙会对密封件造成破坏力。如果太受限制,密封弹簧可能会折断或面临磨损,如图3所示。
2.6轴承磨损引起的轴运动
如果轴有太大的间隙,它的横向运动会导致密封件承受轴向的压力而不是轴承吸收这种力,高扭转力会导致密封件撕裂。
2.7磨损的轴或磨损
某些弹性体会增加轴的磨损,这意味着当更换密封件时,如果多年来由于摩擦而使轴具有较小的外径,则密封件将无法紧密贴合,从而导致流体泄漏。
2.8固体杂质的进入
密封件是专门为泵送过程设计的,如果密封件遇到固体颗粒,例如沙子或淤泥,而这些颗粒不是设计用来处理的,则可能会导致在软密封面上形成凹槽,从而导致密封件滴落并泄漏过程介质。安装硬面机械密封可以限制并防止此问题再次发生,如图4所示。
3装置卧式多级离心泵检维修技术探讨
3.1启动后零流量的检维修技术
3.2 流量问题的检维修技术
3.3 驱动程序超载问题的检维修技术
3.4 轴承过热问题的检维修技术
3.5 振动问题的检维修技术
3.6 噪音问题的检维修技术
4结语
总而言之,研究分析和处理多级卧式离心泵主要故障的策略具有十分重要的意义。相关工作人员应对当前多级卧式离心泵概况有全面的了解,针对具体的多级卧式离心泵能够及时找出并全面分析其主要故障,并通过分析原因,找出解决措施,保证机泵能够正常运行,希望能够为同类型的卧式离心泵出现相似的故障提供一些帮助。
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作者:赵岩 单位:中石油云南石化有限公司