苯乙烯1105A泵故障原因分析及解決措施

張彥博

（遼寧省葫蘆島市錦西石化分公司 遼寧葫蘆島）

錦西石化苯乙烯泵1105A的設(shè)備型號(hào)為ZBE50-315，為單級(jí)離心泵，揚(yáng)程127 m，轉(zhuǎn)速2950 r/min，額定流量65.9 m3/h，輸送介質(zhì)為苯，入口溫度167℃，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率為45 kW。2012年1月，此泵出現(xiàn)密封泄漏和電機(jī)超電流現(xiàn)象，而且在正常的檢修中，在把緊泵蓋時(shí)，軸承箱出現(xiàn)裂紋。經(jīng)過2次的常規(guī)檢修，問題沒有很好的解決。

一、機(jī)械密封安裝要求及故障解決辦法

（1）檢查泵上與軸套、壓蓋相接觸的金屬件表面是否完好。為了避免非金屬元件（如柔性石墨軸封）的損傷，應(yīng)在有非金屬元件滑過的所有臺(tái)肩部位加工出 2×30°倒角，所有尖角倒圓并修整光滑在鍵槽或沉孔處倒掉所有棱角，有密封圈滑移的直徑處金屬表面粗糙度Ra≤0.8 μm，靜密封圈處的金屬表面粗糙度Ra≤3.2 μm。

（2）清潔密封腔體，檢查相關(guān)的安裝連接尺寸。校核密封腔體中旋轉(zhuǎn)件及靜止件的軸向及徑向跳動(dòng)值，確保不超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值。軸端部跳動(dòng)＜0.1 mm，軸徑向跳動(dòng)＜0.05 mm，密封腔止口外徑配合面與軸的同心度＜0.125 mm，密封腔止口內(nèi)徑配合面與軸的同心度＜0.125 mm，密封腔端面跳動(dòng)量（TIR）應(yīng)＜0.05 mm。

對(duì)照以上逐條進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)密封腔端面跳動(dòng)量超標(biāo)且密封卡蘭的密封端面有些不平，于是對(duì)泵蓋和密封卡蘭的密封端面進(jìn)行了機(jī)械加工使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。泵檢修完以后，告知車間的設(shè)備管理人員：要盡量避免介質(zhì)壓力波動(dòng)；避免頻繁開停車；避免泵抽空、汽蝕；避免沖洗液、急冷水中斷；定期檢查密封輔助系統(tǒng)工作是否正常；避免用水質(zhì)硬的急冷水。采取以上措施后，此泵一次開車成功。

二、電機(jī)超電流的原因分析

此臺(tái)泵自2005年12月投用以來，沒有進(jìn)行過大修，殼體口環(huán)和葉輪口環(huán)沖刷比較嚴(yán)重，口環(huán)間隙最大處達(dá)到2 mm。此次檢修更換了葉輪口環(huán)和殼體口環(huán)，并把口環(huán)間隙控制在檢修標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)（口環(huán)間隙標(biāo)準(zhǔn)值如表1所示），結(jié)果檢修完開車后，電機(jī)沒有超電流。那么為什么口環(huán)間隙變大，電機(jī)電流會(huì)變大呢？對(duì)此，很多同志不清楚其中的原因。其實(shí)，這個(gè)問題可以從能量守恒的角度來解釋。首先假設(shè)口環(huán)間隙在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)時(shí)介質(zhì)在葉輪入口處的平均流速為V1，口環(huán)間隙變大后介質(zhì)在葉輪入口處平均流速為V2，由于葉輪是同一葉輪，葉輪的外徑也是不變的，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也是一定的，故葉輪出口處的線速度V在口環(huán)間隙變大前后的值是不變的。所以在口環(huán)間隙變大后，介質(zhì)的回流量會(huì)變大，抵消介質(zhì)在葉輪入口處的能量會(huì)更多，也就是說此時(shí)介質(zhì)的機(jī)械能要小于口環(huán)間隙未變大前的機(jī)械能，即V2＜V1。但口環(huán)間隙變大前后V是不變的，也就是機(jī)械能是不變的，所以電機(jī)會(huì)做出更多的功，電流也就會(huì)相應(yīng)的變得更大。

表1 口環(huán)、托瓦、軸套標(biāo)準(zhǔn)配合間隙表 mm

三、軸承箱出現(xiàn)裂紋原因分析

由于在安裝泵轉(zhuǎn)子時(shí)，未對(duì)準(zhǔn)泵殼體，而試圖通過把緊泵蓋螺栓來矯正轉(zhuǎn)子的位置，此時(shí)泵蓋變形比較大，而泵蓋把這種變形傳遞給了很單薄的鑄鐵制的軸承箱（圖1），由于軸承箱受力不均勻且比較大，超出了軸承箱的強(qiáng)度極限，結(jié)果造成了軸承箱在最薄弱的位置開裂。

圖1 P1105A外形圖

四、結(jié)論

由于一些機(jī)泵工作時(shí)間較長，泵的過流部分會(huì)不同程度存在著沖刷和腐蝕現(xiàn)象。為此，在檢修時(shí)必須徹底檢查和修復(fù)。比如，檢查軸的彎曲是否符合要求；密封腔和密封壓蓋的幾何尺寸是否滿足配合要求；轉(zhuǎn)子和定子的同心度是否符合要求；泵蓋和泵殼止口配合間隙是否符合要求；葉輪口環(huán)和殼體口環(huán)的配合間隙是否符合要求等，不滿足幾何尺寸和配合要求的須更換新的配件或者修復(fù)，直到滿足使用要求為止。