屏蔽泵故障原因分析及处理措施

屏蔽泵故障原因分析及处理措施

徐强 李超 姚常宏 蔡帛亨 陈智华

（中国石油四川石化有限责任公司 四川彭州）

摘要：屏蔽泵是一种稳定性和可靠性较好，效率高的全封闭结构的输送设备。但是屏蔽泵在运行过程会受到装置在非正常工况下的影响导致时常发生故障，为保证装置的安全正常运行，同时提高屏蔽泵的使用寿命，针对于屏蔽泵发生的故障进行分析并做出相应的处理措施。

关键词：屏蔽泵 石墨轴承 润滑介质

前言

四川石化芳烃抽提蒸馏装置设计生产能力90万 ，采用环丁砜抽提蒸馏工艺，装置原料有重整汽油∽、乙烯加氢汽油∽、二甲苯装置异构化轻烃以及拔顶苯和含苯水，经过分离得到主要产品混合芳烃（苯和甲苯）和非芳为芳烃烃。由于混合芳烃中的苯、甲苯、二甲苯长期接触会对呼吸系统、神经系统造成损伤，因此装置机泵均采用屏蔽泵。但是在运行期间因屏蔽泵的结构和输送介质的原因导致时常发生故障，为保证装置的安全正常运行，同时提高屏蔽泵的使用寿命，针对于屏蔽泵发生的故障进行分析并做出相应的处理措施。

1 屏蔽泵概述

1.1屏蔽泵的结构

屏蔽泵是一种稳定性和可靠性较好，效率高的全封闭结构的输送设备，其结构组成部分主要包括由电机、泵体、石墨轴承、定子、转子、屏蔽套、前后导轴承等零部件组成。电动机和泵合为一体，定子和转子表面分别用非磁性薄壁材料包封，转子由前后轴承支撑浸在输送介质中，因而不需要任何型式的动密封来防止被输送介质的向外泄漏。其结构如下图所示：

1、泵 体 2、密封环

1、叶 轮 4、下轴承座

5、电机接线盒 6、电机壳体

7、轴 承 8、定子总成

9、转子总成 10、定子屏蔽套

11、上轴承座 12、转子端盖

13、转子屏蔽套 14、轴 承

15、泵 盖 16、冷却水管部件

17、轴

图1：屏蔽泵的结构

1.2屏蔽泵的优点和缺点

2屏蔽泵故障现象及原因分析

2.1 故障现象

2.1.1石墨轴承、轴套和推力板磨损或润滑介质短缺发生干磨而损坏

一般屏蔽泵用输送物料来冷却电机，环隙很小，输送物料必须洁净。输送混合物料，若反应产生沉淀、焦化或胶状物，屏蔽泵可能堵塞间隙，影响泵的冷却与润滑，导致烧坏石墨轴承。

图2：系统杂质过多堵塞过滤网造成机泵抽空

图3：机泵抽空导致润滑介质短缺造成石墨轴承损坏

2.1.2定、转子屏蔽套损坏

造成屏蔽套损坏的原因，主要是在运行过程出现泵体固定不稳定破坏动平衡

导致震动过；原料组成发生变化组分变重机泵超负荷运行轴承磨损破裂；润滑介质的短缺或汽化导致的干磨而造成定、转子屏蔽套相互磨擦而损坏。

2.1.3定子绕组损坏

定子绕组损坏的原因除屏蔽泵在运行过程中出现机泵过载、匝间短路、对地击穿等，还有因定子屏蔽套损坏而导致介质侵蚀电机绕组使绕组绝缘损坏。

2.2 故障原因分析

2.2.1溶剂劣化造成过滤网堵塞

芳烃抽提装置在运行过程中溶剂环丁砜会因系统超温或空气进入原因出现不同程度的劣化，最终形成大分子和大颗粒的杂质，随着溶剂的循环，堵塞屏蔽泵过滤网。若过滤网清理不及时就会造成抽空导致润滑介质的短缺致使石墨轴承损坏。

2.2.2平衡线排气不畅

屏蔽泵末端设有平衡线用于排尽泵润滑腔内的气体和保证润滑介质的正常流通，避免因气阻和润滑介质高温汽化引起的润滑液短期而造成的轴承干磨，本装置的平衡线末端接入相应系统的回流罐中。在日常运行中会因系统压力的波动使得平衡线排气排液不畅造成润滑介质的短缺致使石墨轴承损坏。

2.2.3 真空系统吸入空气

在日常操作中由于脱液或补水时操作不当造成正空系统中吸入空气，迅速随着介质进入泵体，造成机泵抽空，润滑介质短缺。

2.2.4负荷过高或过低

屏蔽泵在运行过程会受到装置在非正常工况下的影响，造成机泵流量负荷过低低负荷运行时间过程也会使润滑介质短缺损坏机泵石墨轴承，而长时间的超负荷过载运行则会造成定子绕组损坏。

3处理措施

3.1加强抽提过滤器和屏蔽泵滤网的清理

首先加强抽提溶剂过滤器的清理，将溶剂环丁砜劣化形成的杂质及时清理。其次定期清理屏蔽泵过滤网避免因过滤网堵塞机泵抽空造成的损坏。

3.2 设置低流量联锁模式

屏蔽泵设置低流量联锁模式，在机泵运行过程中或是机泵切换时，若流量过低则会触发机泵的低流量联锁停泵，保护机泵的石墨轴承不被损坏。

3.3加强工艺操作

加强工艺培训严禁超温操作，监视溶剂环丁砜的PH值，及时添加单乙醇胺，降低环丁风的分解速率。避免因溶剂劣化分解系统内杂质过多堵塞机泵过滤器，造成机泵抽空损坏石墨轴承

3.4 平衡线的改造

屏蔽泵平衡线受到塔压的影响会造成排气排液不畅通造成机泵抽空，同时也会影响塔压的造成塔压的波动。因此将屏蔽泵的平衡线改至塔进料管线处，解决了机泵润滑腔排气排液受压力的影响的因素。

4.效果评价

将芳烃装置内10台屏蔽泵机组按照以上方案进行了改造之后，并按制度定期清理溶剂过滤器和机泵过滤网，加强机泵的巡检监护。经过一段时间的运行屏蔽泵没有再发生抽空的现象，且在机泵切换的时候低流量联锁模式起到了很好的保护作用。通过这次的改造达到了保护屏蔽泵的石墨轴承的预期效果，减少了机泵的维修频次，提高屏蔽泵的使用寿命，保证了装置的安全平稳的正常运行。

参考文献

[1]涂建安.屏蔽泵的性能特点及选型[J].流体机械,2000,(02):29