屏蔽泵故障分析及處理論文
摘要：根據(jù)天然氣處理裝置在生產(chǎn)中輸送介質(zhì)為易燃易爆，屏蔽泵具有無(wú)泄漏的優(yōu)點(diǎn)，精餾塔塔頂回流、凝液回收、外輸、輕烴及液化氣裝車都可采用屏蔽泵。但屏蔽泵運(yùn)行1年半時(shí)間內(nèi)相繼出現(xiàn)軸承損壞現(xiàn)象，針對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了原因分析，并提出相應(yīng)的解決措施。
論文關(guān)鍵詞：屏蔽泵,故障,結(jié)構(gòu),分析,處理
屏蔽泵是由屏蔽電機(jī)和泵組合的密封整體，具有無(wú)泄漏的優(yōu)點(diǎn)，適合輸送易燃、易爆、劇毒、易揮發(fā)的液體，根據(jù)我隊(duì)輸送介質(zhì)的特點(diǎn)，也大量選擇屏蔽泵作為主要的輸送泵。
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根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求，天然氣處理裝置屏蔽泵主要有臥式基本型（見(jiàn)圖一）和立式逆向循環(huán)型（見(jiàn)圖二）兩種�；拘椭饕糜谳斔筒灰桩a(chǎn)生氣蝕的液相介質(zhì)（如：穩(wěn)定油、污水等），逆向循環(huán)型用于輸送易產(chǎn)生氣蝕的氣相介質(zhì)（如：液化氣、輕烴等）。
圖一：臥式基本型屏蔽泵結(jié)構(gòu)圖（B型） 圖二：立式逆向循環(huán)型屏蔽泵結(jié)構(gòu)圖（N型）
（二）屏蔽泵的工作原理。
屏蔽電泵就是一種離心泵，因此它的工作原理也與離心泵相同。接通電源后，葉輪隨泵軸旋轉(zhuǎn)，液體一方面隨葉輪作圓周運(yùn)動(dòng)，一方面在離心力的作用下自葉輪中心向外周拋出，液體從葉輪獲得壓力能和速度能，當(dāng)液體流經(jīng)蝸殼到排出口時(shí)，部分速度能也變?yōu)閴毫δ�。在液體自葉輪拋出時(shí)，葉輪中心部分造成低壓區(qū)，與吸入液面的壓力形成壓力差，于是液體不斷的被吸入，并以一定的壓力排出。
基本型屏蔽泵循環(huán)液的循環(huán)路線：輸送的液體的一部分從泵的排出口 循環(huán)管 后端蓋 后側(cè)軸承與后側(cè)軸套之間的間隙 定子屏蔽套與轉(zhuǎn)子屏蔽套之間的間隙 前側(cè)軸承與前側(cè)軸套之間的間隙 葉輪的平衡孔 葉輪的吸入口。
逆向循環(huán)屏蔽泵循環(huán)液的流動(dòng)路線：循環(huán)液從葉輪的排出口 通過(guò)前端蓋的小孔 定子屏蔽套與轉(zhuǎn)子屏蔽套之間的間隙 后側(cè)軸承與后側(cè)軸套之間的`間隙 后端蓋 回到進(jìn)液罐。
二、屏蔽泵故障原因分析
屏蔽泵在使用過(guò)程中出現(xiàn)的主要故障表現(xiàn)在外輸泵軸承破裂、屏蔽套損壞；穩(wěn)定塔回流泵軸承破碎，定子屏蔽套受損；乙二醇水循環(huán)泵推力盤損壞；液化氣裝車泵軸承損壞等。這些故障不僅給生產(chǎn)運(yùn)行帶來(lái)操作上的困難，更帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的損失，從泵的運(yùn)行控制、工藝參數(shù)、工藝流程等方面進(jìn)行深入分析，造成屏蔽泵故障原因主要在以下幾個(gè)方面：
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生產(chǎn)裝置外輸泵1號(hào)泵運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)外輸流量顯示為零，現(xiàn)場(chǎng)泵軸承顯示器顯示值異常，立即停泵拆卸后發(fā)現(xiàn)泵軸承破裂、屏蔽套損壞。故障原因由于控制系統(tǒng)故障導(dǎo)致凝析油外輸泵入口緊急關(guān)斷閥掉電關(guān)閉，泵抽空，泵軸承出現(xiàn)干磨，軸承損壞。
（二）穩(wěn)定塔回流泵故障原因分析。
生產(chǎn)裝置運(yùn)行一年半時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)三次穩(wěn)定塔回流泵軸承破碎，定子屏蔽套受損故障。故障原因分析：穩(wěn)定塔回流泵選擇排量為10m3/h，運(yùn)行狀態(tài)下，泵出口流量為2.3m3/h（有時(shí)連1 m3/h都不到），只有額定流量的四分之一，導(dǎo)致未排出泵的出口介質(zhì)溫度升高，由于多級(jí)泵的獨(dú)特結(jié)構(gòu)造成高溫液體去冷卻潤(rùn)滑電機(jī)，與電機(jī)軸承摩擦產(chǎn)生的熱、電機(jī)繞組產(chǎn)生的熱疊加，使循環(huán)液流體蒸發(fā)造成泵干轉(zhuǎn)，引起軸承損壞。由于SiC軸承高溫下容易破碎，破碎的軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)造成定子屏蔽套損壞。
（三）乙二醇循環(huán)泵故障原因分析。
在生產(chǎn)中崗位人員在巡檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)3號(hào)乙二醇循環(huán)泵出口壓力為0.4MPa，而1號(hào)循環(huán)泵出口壓力在正常壓力0.8MPa運(yùn)行，立即停運(yùn)3號(hào)屏蔽泵，對(duì)其出口管線排氣有大量的氣體排出，說(shuō)明該泵存在氣蝕現(xiàn)象，拆卸該泵證實(shí)由于氣蝕造成推力盤損壞。故障原因分析：乙二醇循環(huán)泵輸送介質(zhì)為循環(huán)乙二醇水，在經(jīng)過(guò)用戶換熱后回到泵入口，乙二醇是受熱易揮發(fā)的物質(zhì)，由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在管道集聚的乙二醇蒸汽增加，由1個(gè)敞口的十余米高的膨脹罐來(lái)完成氣體的排除和液體的補(bǔ)充。由于建站施工安裝時(shí)的失誤，將乙二醇水膨脹罐的補(bǔ)水流程與油冷卻泵的出口連接在一起，因?yàn)橛屠鋮s泵出口壓力高，將正常的補(bǔ)水流程隔斷了，使回水管網(wǎng)中的氣體無(wú)法排除，補(bǔ)充液無(wú)法補(bǔ)充，導(dǎo)致泵產(chǎn)生氣蝕（見(jiàn)圖三）。
圖三：乙二醇循環(huán)泵補(bǔ)水流程簡(jiǎn)圖
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現(xiàn)場(chǎng)操作人員按照規(guī)程啟動(dòng)2號(hào)液化氣裝車泵裝車，起泵后4分鐘發(fā)現(xiàn)管線振動(dòng)劇烈，壓力波動(dòng)嚴(yán)重，操作人員立即停泵。清洗過(guò)濾器時(shí)發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)大部分被冰糊住。解體檢查泵時(shí)發(fā)現(xiàn)后端軸承、軸套破碎。故障原因分析：因該泵屬于間歇式運(yùn)行泵，液化氣儲(chǔ)罐中有少量的游離水進(jìn)入泵入口過(guò)濾器，受過(guò)濾器濾網(wǎng)及冬季環(huán)境溫度影響，游離水結(jié)冰糊住濾網(wǎng)，造成供液不足，裝車泵軸承潤(rùn)滑冷卻不足，軸承溫度升高破裂。
三、屏蔽泵故障解決辦法
及時(shí)解決引起屏蔽泵故障的原因，采取積極的措施確保屏蔽泵高效運(yùn)行，延長(zhǎng)泵的使用壽命，增強(qiáng)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。
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結(jié)合外輸泵運(yùn)行特點(diǎn)以及自控系統(tǒng)的控制故障特點(diǎn)，外輸泵的故障控制措施從兩個(gè)方面解決：一是對(duì)泵的入口緊急關(guān)斷閥設(shè)置掉電保持閥位開(kāi)度的控制模式；二是泵的停機(jī)與泵入口緊急關(guān)斷閥關(guān)狀態(tài)進(jìn)行連鎖控制，確保了屏蔽泵因入口閥關(guān)斷抽空損壞泵軸承事件的發(fā)生。
（二）穩(wěn)定塔回流泵故障控制措施。
根據(jù)設(shè)計(jì)17萬(wàn)噸處理量下穩(wěn)定塔回流泵排量10m3/h，在目前處理量為15萬(wàn)噸情況下，泵的選型排量過(guò)大。解決穩(wěn)定塔回流泵故障措施：一是保持回流罐液位情況下，增加穩(wěn)定塔回流量，增加泵運(yùn)行排量（見(jiàn)圖四）；二是定期對(duì)泵尾管進(jìn)行通氣清理，確保泵尾管暢通，使泵體冷卻效果良好；三是每十天切換泵運(yùn)行。
圖四：穩(wěn)定塔回流泵運(yùn)行流程簡(jiǎn)圖
�。ㄈ┮叶佳h(huán)泵故障控制措施。
針對(duì)乙二醇循環(huán)泵氣蝕故障解決控制措施：一是現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)定期對(duì)泵循環(huán)流程排氣；二是對(duì)乙二醇循環(huán)泵的補(bǔ)液流程進(jìn)行改造，將施工安裝錯(cuò)誤的乙二醇水補(bǔ)液流程改回到油冷卻泵入口處，解決管網(wǎng)無(wú)法補(bǔ)液、無(wú)法排氣造成泵氣蝕現(xiàn)象。
圖五：乙二醇循環(huán)泵技改簡(jiǎn)圖
�。ㄋ模┮夯瘹庋b車泵故障控制措施。
針對(duì)冬季生產(chǎn)液化氣裝車泵過(guò)濾器濾網(wǎng)游離水凍堵燒泵現(xiàn)象，采取三個(gè)方面的控制措施：一是定期排放液化氣儲(chǔ)罐游離水；二是加密清洗過(guò)濾器次數(shù)；三是起泵前對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行檢查。通過(guò)采取以上控制措施，冬季生產(chǎn)后未出現(xiàn)液化氣裝車泵軸承干磨破裂情況。
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