乌鲁木齐石化公司机电仪运维中心 乌鲁木齐米东区 830019
摘要:
机泵在运行过程中出现振动加速度值逐渐增大情况,新运转设备轴承寿命降低,经过解体检修发现推力轴承受损,根据受损情况结合振动和工艺情况进行分析,探讨故障原因,提出处理方案。
关键词:多级泵;推力轴承;故障分析;
某公司机泵属于多级双支离心机泵,该机泵在运转过程中使用振动监测设备对轴承振动加速度进行监测,发现推力滚动轴承加速度测量值持续上升,而普通的径向滑动轴承振动速度测量值未体现上升趋势,判断转子运转暂时未出现问题,但轴承运转情况不断劣化。在振动加速度值超过低报警值后决定对该机泵报警位置滚动轴承进行检查,同时检查径向支撑轴瓦润滑磨损情况,发现滚动轴承存在磨损。对拆解的零部件受损情况进行分析,结合工艺及设备运转情况提出检修及维保方案,确保机泵的长周期运转。
1 机泵结构分析
该机泵为高压多级离心机泵,外部承压壳体采用锻造工艺,内芯轴向剖分,平衡系统采用鼓盘联合作用的平衡机构,连通入口及出口的平衡管,有效控制“闪蒸”现象的出现,提高自平衡能力,正常运行过程中轴承并不承受轴向力,可提高轴承的使用寿命。在轴承方案中采用前后径向瓦滑动轴承作为径向支撑,在非驱动端采用一对7313BECBM角接触球轴承背靠背安装的方式作为转子轴向定位。
2 机泵的常见故障类型及成因
2.1 流量不足
机泵在试车过程出现流量不足,首先要检查吸入罐是否缺液,检查过滤器和管道是否堵塞,如果吸入罐缺液,过滤器和管道未发生堵塞,叶轮是否堵塞。自吸泵还应检查入口管线是否存在漏气现象,由于是负压,所以排查起来比较困难,尤其在吸入管母材的砂眼缺陷造成的漏气,实际使用中也经常出现因吸入口漏气引起的机泵无法完成正常启动的案例。
机泵在正常运转过程中,如果出现突然流量下降现象,有可能是因为机泵管道内部出现了杂物,造成管道或者叶轮堵塞,也可能驱动机出现失速造成转速下降,从而影响出口流量,此时应该检查透平蒸汽是否稳定或者电机的电流是否稳定。
2.2 机泵密封泄漏
机泵的常见轴封有填料密封和机械密封两种,由于石化企业机泵输送的介质多为有毒有害物质,所以对密封控制相对严格,石化行业标准中要求在轻烃泄漏不得超过10滴/min,重油泄漏不得超过5滴/min。对于有毒有害物质,一般采用双端面密封,采用密闭排放,不允许出现肉眼可见的泄漏,极毒物质还应安装有害气体报警仪。所以石化行业对机泵的密封性能要求非常高。机械密封最脆弱的是密封端面,通常为了保证密封的润滑性和密封效果,密封端面采用浸金属石墨和碳化钨材质或者碳化硅材质。这些材质有一个共同点就是介质不能存在硬颗粒,当密封端面被叶轮带入了硬质颗粒,可能造成密封端面损坏,从而发生泄漏。
2.3 机泵异常声响
如果机泵运行过程中出现异常响声,通常是以下因素引起的泵的转子弯曲、轴承由于磨损出现较大间隙、泵内部部件松动、联轴器松动、地脚螺栓松动等原因。当其中一种情况后,会导致机泵的振动逐渐加大,如果不能及时控制和消除,会产生恶性循环,进而造成其他部位的损坏,影响机泵的运转,甚至造成事故。因此,需要工作人员从整体出发,密切监视和掌握运行中机泵的状况,进行分析和判断,制定泵机的维护和检修策略。采取针对性的解决措施,进行定期的检查和修理,及时修复或更换机泵内部已经损坏的部件。
如果出现泵检修后,异响还是没有消除,应该考虑是否工艺变化导致的汽蚀,并对机泵的附属管线和设施对机泵的附加应力进行检查。
2.4 轴承温度过高
通常引起轴承温升过高的原因有以下几方面:(1)轴承润滑不良。例如,缺油、所选的润滑油品质较差、润滑油进水乳化等原因造成不能有效地润滑轴承。(2)轴承承载过大。负荷过大会在运行中使得轴承相关的零部件出现了过度的摩擦,会造成摩擦力过大导致的温度升高,进而造成零部件出现损坏。例如,轴承温度过高,甚至引起机泵内部的轴的弯曲。另外,机泵在运转过程中,如果内部流量过大,可能会造成机泵内部的叶轮与耐磨环或壳出现摩擦,造成摩擦力过大,机泵温度升高。(3)轴承安装不到位,如安装过程中的轴承损伤或轴承内外圈的配合间隙不符合标准。
3 机泵常见故障的诊断及处理方式
3.1 对机泵压力故障的诊断及处理方式
上文已经提到,在机泵进行工作之前,必须要认真检查其是否已经注满水,这是由于机泵在没有注满水的情况下,甚至没有将机泵中的气体排出,都会使得机泵运行受阻或者不能正常运行工作。由于机泵是由大量精密部件组成,此时需要加强对其的检查,检查其是否出现老化和磨损,并及时进行替换,这样就能将机泵出现故障的概率大大降低。机泵在工作时,要依照设备的逻辑顺序来规范操作,切不能为了方便而打乱流程,这样很容易使得系统出现错误。当在实际运行过程中发现故障,则要对每个环节进行故障排查,一般是对机泵的关键部件进行检查,特别是要重点检查液体是否被注满。在机泵运行过程中,速度快慢是正常现象,当设置的系统水头靠上,其关键部位就会受阻无法正常运行,就会使得机泵无法运行,如果没有及时对其进行处理就会导致危险的发生。
3.2 对机泵漏水故障的诊断及处理方式
当机泵在启动之前,很容易出现出水和漏水等故障,这也是机泵常见故障之一。对该故障进行诊断时,首先还是要对机泵的注水情况进行详细检查,检查水位线有没有达到额定标准。当对注水问题排查之后,就需要对水的连接处进行排查,例如机泵的吸水管、出水管,还要检查输水管中是否存在裂缝和老化问题。也可以通过气泡分析的方法,在机泵运行时,利用气泡进行分析,从而做出有效的处理措施。此外,还应该对机泵的动力状况进行检查;检查叶片转数,确保其在合理转数范围,当动力不足时,就可能造成转数不足,导致出水问题。
3.3 对化工机泵停机故障的诊断及处理方式
造成机泵停机故障的因素有很多,首先需要对外部电源进行排查,并且要确保电源接口和设备是否连接正常,当外部因素都排查完毕之后,再对机泵进行检查。在对机泵检查时,要检查线路管和叶片是否通畅,当出现粘连或者堵塞问题时一定要及时处理。然后再检查机泵的密封性,当密封垫出现磨损和老化问题后要及时对其进行更换。此外,温度、稳定性等因素都会对设备吸入的液体量造成影响,当吸入量不足时就会造成停机故障,因此一定要重视输送液体的量,降低机泵停机故障发生的概率。
3.4 对机泵中断故障的诊断及处理方式
由于机泵的中断故障是由多方面因素导致的,因此必须要重视排查工作。对于机泵的吸入管路,由于其长时间运行,可能会导致漏气问题的发生,而漏气问题对机泵中断故障的发生有着直接影响,因此,必须要加强对吸入管路的检查。当叶轮叶片有着侵蚀和破损现象时,也会使得机泵出现中断故障,因此需要对其进行定期检查,并及时维修。当机泵在运行过程中,有异物进入,就有可能使其卡在某处,同样会导致中断故障的发生,对于这种情况要第一时间进行处理,否则会对整个设备的稳定运行造成巨大的影响,且需要花费巨昂的修理费。
结语
综上所述,离心泵在化工与石油企业的生产运行中有着十分重要的关键作用,同时,离心泵也是石油化工行业中最为常见的设备。由于其有着十分广泛的应用,因此石油化工企业必须要重视离心泵运行过程中常见的故障,并有针对性的采取应对措施,只有掌握故障诊断的方法与处理措施,才能在故障发生时,采取有效的处理措施,避免引起更大的故障。
参考文献
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[2]陶胤强.化工离心泵常见故障诊断及处理[J].河南科技,2014(8):66-67.