高温冷凝液泵故障分析.pdf

1、2016年第 36期 工业技术 科技创新与应用 高温冷凝液泵 故障分析 范彦辉 （ 神 华 宁 夏煤 业 集团煤 制 油 化 工 安装 检 修 分公司， 宁 夏 银 川 750411） 1 高 温冷 凝 液 泵 P-2400X01A/B简 介 气 化厂 变 换 装 置 P-2400X01A/B高 温冷 凝 液 泵 为 双 级 单 吸双 支撑 式， 壳 体 径 向 剖 分， 适 用于 输送 高 温 高 压以及 有 毒 有 害 的 液 体 。 其 安装方 式 为 水平 中 心 线 支撑 ，泵 的 吸 入 口 法 兰 和 排出 口 法 兰 均 铸 造在 泵 体上 ，且 垂 直 向 上 ，叶 轮 为

2、整 体 铸 造 ，且 经 静 平 衡 ，泵 的 轴 向 力 主 要 靠 叶 轮的对 称布 置 来 平 衡 ， 剩 于 轴 向 力 靠 推 力 球 轴 承 来 平 衡 ， 轴 承 体装有 一 套 圆 柱 滚 子 轴 承 和一组 背 靠 背 安装 的 推 力 球 轴 承 ，其 轴 承选 用 SKF轴 承 ，采用 甩 油 环 稀 油润滑 ， 冷 却水 为 压 力 0.5 MPa的 循 环 冷 却水 .机 封冲 洗 方案为： PLAN23，机 封 上 的 泵 送 环 将 机 封 腔 液 体 输送 到换 热 器 ， 经 冷 却 后 对机 封 进 行 冲 洗 。 泵 通 过 膜 片 联 轴器 于原 动 机

3、 直 接 驱 动 。 性 能 参 数 额 定 流 量 ： 225m 3 /h 扬 程： 279 转 速 ： 2950rpm 吸 入 压 力 ： 3.22MPa 排出 压 力 ： 5.5MPa 最 大 允许 工作 压 力 ： 6.0MPa 最 大 允许 工作 温 度 ： 208 2实 际 案 例 （ 1） 今 年 10月份 以 来 气 化厂 变 换 装 置 高 温冷 凝 液 泵 P-240010 1A安装 完成后 试 车 过程 中， 出 现试 车 不 到 半 小 时 止 推 轴 承温 度 持 续 升高 并 超 过 允许 的 最 高 温 度 （ 75 ）后 停 车 。 （ 2） P-2400301

4、B在 今 年 10月 初 第 一 次 安装 完成后 试 车 ， 各 项 数 据 均 符 合 要 求 ，泵 体 无 泄 漏 ， 10月 底再 次 对 该 泵 进 行 投 运 发现 驱 动 侧 机 械 密封 泄 漏 。 （ 3） 2015年 9月 烯烃 公司 变 换 工艺 冷 凝 泵 P-35001在开 车 运行 四 个 小 时 后出 现止 推 轴 承温 度 急 剧 升高 ， 工艺 车 间 紧 急 进 行 停 车 。 3原 因 分析 （ 1） 通 过 对 泵 P-2400101A非 驱 动 侧 轴 承 进 行 拆卸 ，发现 轴 承 外 圈 已 经 灼 烧 变 色 ，说 明 轴 向 力 F存 在且过

5、大 ，轴 承长 时间在高 负 荷 作 用 力 下运行 导致 轴 承 外 圈 灼 伤 。 （ 2） 通 过 对 泵 P-2400301B驱 动 端 机 械 密封 进 行 拆 解 ，发现机 械 密封 两 道 密封 动 静 环 结 合 面无 磨 损 、破 损 现场， 只 是 第 一 道 机 封 动 环 两 侧 齐齐 断裂 ，排除 安装过程 中 野 蛮 施工 以及 泵 长 周期 运行 的 正 常 磨 损 ，结 合 今 年 10月 中 旬宁夏 地 区 有 一 次 强 力 降 温 ， 应 该 是 泵 体 在 第 一 次 试 车 后 残 液 未 排 放 干 净 （ 泵 在 试 运行过程 中 使 用的是 生产

6、 用 水 ，不 是 高 温 工艺 凝 液 ） ， 甚至 由于 气 候 变 化 还 可能 会 伴 有 结 冰 ， 待 高 温冷 凝 液 进入 泵 体 后 冷 热 交 替 导致 机 封 动环 涨 裂 。 （ 3） 通 过 对 泵 P-35001拆 检 发现 轴 承 调整 垫 以及 泵 轴轴 肩 位 置 烧 损比 较 严 重 ，分析 应 该 是止 推 轴 承 的调整 垫 尺寸 加 工有 误 ，调整 垫 内 外 圈 直 径 均 超 过 设 计 值 ，导致 调整 垫 与轴 肩 出 现 摩 擦 ， 随着 泵 体 的 运 转 调整 垫 会 越 磨 越薄 ，泵 轴 发 生轴 向 窜 动 ，轴 向 力会 越 来

7、 越 大 ，当 轴 向 力超 过 止 推 轴 承 的 承受 极 限 最终导致 轴 承 、 泵 轴 烧 损 。这 种现 象 造 成 的 后 果 最严 重 ， 那 是 因 为在 泵 开 启 的 第 一 时间 不 会 被出 现， 运 转 过程 中 轴 向 力 是 逐渐增 加 的 ，初 期 轴 向 力会 由止 推 轴 承承 担 ，当 轴 承达 到 承受 极 限 的一 瞬 间 ，整 个 泵 体 报 废 。 4 处理 措 施 高 温冷 凝 液 泵 在运行过程 中 经 常 出 现的 问题 是 轴 承温 度 高 ，可 以通 过 以 下 几 个 方 面 进 行 分析处理 ： （ 1） 轴 承 损坏 。可以通 过

8、更 换 新 的 轴 承 来 解决 ， 安装时 一 般应注 意 ，轴 承 的结构、 类 型、 尺寸 和 轴 承 部 件 的 配合 性 质 与 原 轴 承 是 否 一 致 ；不 论 用 什 么 方 法 ，所 加 的压 力 ，都应 加 在 紧 配合 的 套 圈 上 ，不 允 许 通 过 滚 动体 传 递 压 力 ， 更 能 在轴 承 的 保 持 架 、密封 圈 、 防 尘 盖等 容 易变 形 的 零 件上 加 力 ；选 用 安装 和 拆卸 轴 承 工具时 ， 应 保证 加 于 轴 承 圈 上 的压 力 垂 直 于 套 圈 端面 ，而且应 该 均 匀 平稳 ；在安装时 ，要 注 意 使 轴 和 轴 承

9、 孔 的中 心 线 重 合 ；当 采用 油 脂 润滑 时 ，在安装 其 他 附 件 之 前 应 按 规 定 向 轴 承 填 加 润滑 脂 ，其 量 为 2/3。 （ 2） 冷 却 、润滑 不 良 。 润滑油 不 足 或 过 量 ，或 者 润滑油 不 合 适 ；油 质不 合 格 ，油 中 进 水 、进 杂 质 或 乳 化 变质 ；轴 承冷 却水量 不 足 ， 都 会 导致 轴 承温 度 高 。 （ 3） 轴 承 游 隙 不 合 理。 轴 承 中 游 隙 的 存 在 是 为 了 保证 轴 承 得 以 灵 活 无阻 滞地 运 转 ，但 是同 时也 要 求 能 保证 轴 承 运 转 平稳 ，轴 承 的

10、 轴 线 没 有 显 著 沉 降 ，以及 承 担 载荷 的 滚 动体 的数 目 尽 可能多 。 游 隙 过 小 ，滚 动轴 承温 度 升高 ，无 法 正 常工作 ，以 至 滚 动体 卡 死； 游 隙 过 大 ，设备 振动大 ，滚 动轴 承 噪声 大 。 因此 ，合 适 的 安装 游 隙 有 助 于 轴 承 的 正 常工作 。 （ 4） 轴 承选 型 不 合 理。 P-35001泵 在 使 用的 过程 中 轴 承 做 过 一 次 技 改 ，将 出 厂 轴 承 6217深 沟 球 轴 承 更 改 为 NU317圆 柱 滚 子 轴 承 。 泵 厂 家 为 了 满 足 装 置 的 运行工况 ， 对 该

11、 泵 的 叶 轮 外 径 进 行 了 改 动 ， 叶 轮 口 环大 小 不 一 致 ，使得 轴 向 力 不 能由 叶 轮 达 到 自 平 衡 ，使得 轴 沿 轴 向 位 置 有 一 定 的 窜 动 ，通 过下 表 对 比 不 难 看 出 NU系 列 圆 柱 滚 子 轴 承 更 能 适 应工艺 需 求 。 （ 5） 超 重 或超 载 。 P-2400X01A/B高 温冷 凝 液 泵 在 试 车 过程 中， 轴 承温 度 高 ，通 过在 两 盘 轴 承 中 间 内 、外 圈 加 铜 皮 调整 游 隙 的 方 法 ， 多 次 进 行 调整， 推 力 轴 承温 度 仍 在 75 左右 。 随 后 ，对

12、 该 泵 进 行全 面 检查 ， 检查 过程 中发现 次 级 叶 轮 外 径 比 设 计 图 纸 大 ，原设 计 尺寸 325mm， 实 际 加 工 尺寸 350mm。 高 温冷 凝 液 泵 的 叶 轮是对 称布 置 的 两 个相 同的 叶 轮，自 动 平 衡 轴 向 力 ，厂 家 为 了 达 到 气 化 装 置 运行 设 计 要 求 ，将次 级 叶 轮 外 径 增 大 ，结 果 导致 运行时 ，叶 轮 轴 向 力 不 能 有 效 的自 平 衡 ，使得 多 余 的 轴 向 力 作 用 到 止 推 轴 承 上 ，轴 承受 力 过大 而 发 热 。 随 后 对 次 级 叶 轮 外 径 进 行 了

13、车 削 ，加 工 到 叶 轮原设 计 尺寸 后 ，各 参 数均 在 要 求 范 围 内 ，运行 稳 定 。 （ 6） 轴 承 盖对 轴 承 施 加 紧力 过大 。 高 温冷 凝 液 泵 输送 的 介 质 温 度 较高 ， 因 热 膨胀 系数 不 一 致会引 起 轴与外 壳 相 对 位 置 的 变 化，这 就 要 求非 驱 动 端 双 列角 接 触 球 轴 承 与轴 承 压盖 留 有 一 定 的 间 隙 ，如 果 间 隙 不 合 适 也 会导致 轴 承温 度 高 。 5结 束语 通 过 对 高 温冷 凝 液 泵 的多 次 检 修 、总结， 要 确 保该类 型 泵 的 正 常运 转 ，除 了 要

14、确 保 检 修 质 量 外 ，还 和 泵 的设 计 、运行工况 、工艺操 作 以及 气 候 变 化 都有关 系， 在运行过程 中 我们 可以通 过 增 加 伴 热 保 证 泵 体 的 温 度 ，泵 停 运 后要排 干 净 残 液 ，开 启 时 要检查 冷 却水管 线 是 否 通 畅 等等一系 列 手段 来 提高 泵 的 运行 周期 。 参考文献 1刘 兴旺 .流 体 机 械 M.化 学 工业 出 版 社 . 2中国 石 油 化 工 集团 公司 人事 部 .机 泵 维修 钳 工 M.中国 石化 出 版 社 . 摘 要 ：高 温 冷 凝 液 泵 是 煤 制 油 气化 厂 变 换 装 置 的 主 要

15、 设 备 之 一 ，其 作 用是 将 装 置 回收 的工 艺 冷 凝 液 泵 送 至 分 离 罐 中， 为装 置 工 艺 生产提 供 用水 。高 温 冷 凝 液 泵 P-2400X01在运行过程 中 会出 现 轴承 温 度高、机 械 密封 泄漏 等 问题 ，通过对该 泵 的 检 修 ， 总 结出 该 类 型 泵 在运行 中 出 现的 一 些 问题 以 及原 因 分析 。 关键词 ：轴 向 力 ；轴承 ； 口 环 ；机 械 密封 轴承类型 结构 特点 深沟球轴承 深沟球轴承结构简单，使用方便，主要用以承受径向载荷， 也可承受一定的轴向载荷。 圆柱滚子轴承 1. 滚子与滚道为线接触或修下线接触，径向承载能力大， 适用于承受重负荷与冲击负荷。 2. 摩擦系数小，适合高速，极限转速接近深沟球轴承。 3. N型及NU型可轴向移动，能适应因热膨胀或安装误差 引起的轴与外壳相对位置的变化，可作 自由端支 承使用。 4 . 对轴或 座孔 的 加工 要 求较 高，轴承安装 后 外 圈 轴线相 对 偏斜 要 严加控制 ，以 免造成 接触应力 集中 。 5 . 内圈 或外 圈 可 分离 ，便于安装 和拆卸 。 123 - -