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，屏蔽泵具有無泄漏的優(yōu)點，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。但屏蔽泵運行1年半時間內(nèi)相繼出現(xiàn)軸承損壞現(xiàn)象，針對此現(xiàn)象進行了原因分析，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和泵組合的密封整體，具有無泄漏的優(yōu)點，適合輸送易燃、易爆、劇毒、易揮發(fā)的液體，根據(jù)我隊輸送介質(zhì)的特點，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)計要求，天然氣處理裝置屏蔽泵主要有臥式基本型（見圖一）和立式逆向循環(huán)型（見圖二）兩種。基本型主要用于輸送不易產(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）
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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動，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，部分速度能也變?yōu)閴毫δ�。在液體自葉輪拋出時，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)液的流動路線：循環(huán)液從葉輪的排出口 通過前端蓋的小孔 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 回到進液罐。
二、屏蔽泵故障原因分析
屏蔽泵在使用過程中出現(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)運行帶來操作上的困難，更帶來經(jīng)濟上的損失，從泵的運行控制、工藝參數(shù)、工藝流程等方面進行深入分析，造成屏蔽泵故障原因主要在以下幾個方面：
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生產(chǎn)裝置外輸泵1號泵運行一段時間后出現(xiàn)外輸流量顯示為零，現(xiàn)場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)裝置運行一年半時間內(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，運行狀態(tài)下，泵出口流量為2.3m3/h（有時連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，由于多級泵的獨特結(jié)構(gòu)造成高溫液體去冷卻潤滑電機，與電機軸承摩擦產(chǎn)生的熱、電機繞組產(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)時造成定子屏蔽套損壞。
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在生產(chǎn)中崗位人員在巡檢過程中發(fā)現(xiàn)3號乙二醇循環(huán)泵出口壓力為0.4MPa，而1號循環(huán)泵出口壓力在正常壓力0.8MPa運行，立即停運3號屏蔽泵，對其出口管線排氣有大量的氣體排出，說明該泵存在氣蝕現(xiàn)象，拆卸該泵證實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)，由于長時間運行，在管道集聚的乙二醇蒸汽增加，由1個敞口的十余米高的膨脹罐來完成氣體的排除和液體的補充。由于建站施工安裝時的失誤，將乙二醇水膨脹罐的補水流程與油冷卻泵的出口連接在一起，因為油冷卻泵出口壓力高，將正常的補水流程隔斷了，使回水管網(wǎng)中的氣體無法排除，補充液無法補充，導(dǎo)致泵產(chǎn)生氣蝕（見圖三）。
圖三：乙二醇循環(huán)泵補水流程簡圖
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現(xiàn)場操作人員按照規(guī)程啟動2號液化氣裝車泵裝車，起泵后4分鐘發(fā)現(xiàn)管線振動劇烈，壓力波動嚴(yán)重，操作人員立即停泵。清洗過濾器時發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)大部分被冰糊住。解體檢查泵時發(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行泵，液化氣儲罐中有少量的游離水進入泵入口過濾器，受過濾器濾網(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行，延長泵的使用壽命，增強裝置運行的穩(wěn)定性。
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結(jié)合外輸泵運行特點以及自控系統(tǒng)的控制故障特點，外輸泵的故障控制措施從兩個方面解決：一是對泵的入口緊急關(guān)斷閥設(shè)置掉電保持閥位開度的控制模式；二是泵的停機與泵入口緊急關(guān)斷閥關(guān)狀態(tài)進行連鎖控制，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17萬噸處理量下穩(wěn)定塔回流泵排量10m3/h，在目前處理量為15萬噸情況下，泵的選型排量過大。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，增加泵運行排量（見圖四）；二是定期對泵尾管進行通氣清理，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行。
圖四：穩(wěn)定塔回流泵運行流程簡圖
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針對乙二醇循環(huán)泵氣蝕故障解決控制措施：一是現(xiàn)場手動定期對泵循環(huán)流程排氣；二是對乙二醇循環(huán)泵的補液流程進行改造，將施工安裝錯誤的乙二醇水補液流程改回到油冷卻泵入口處，解決管網(wǎng)無法補液、無法排氣造成泵氣蝕現(xiàn)象。
圖五：乙二醇循環(huán)泵技改簡圖
（四）液化氣裝車泵故障控制措施。
針對冬季生產(chǎn)液化氣裝車泵過濾器濾網(wǎng)游離水凍堵燒泵現(xiàn)象，采取三個方面的控制措施：一是定期排放液化氣儲罐游離水；二是加密清洗過濾器次數(shù)；三是起泵前對過濾器進行檢查。通過采取以上控制措施，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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