25萬噸甲醇水汽車間高壓鍋爐給水泵檢修方法探索

龔浩龍

摘 要：文章主要從幾個(gè)方面分析了25萬噸甲醇高壓鍋爐給水泵頻繁下線檢修原因。針對(duì)這種問題，從檢維修、配件的更換、設(shè)備本身等方面提出了改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：口環(huán)；葉輪；殼體；沖蝕；間隙

25萬噸甲醇水汽車間高壓鍋爐給水泵給氣化爐汽包上水，泵型號(hào)為FT180-137，輸送介質(zhì)為高溫除氧水，出口壓力為15MPa，因該泵長(zhǎng)期運(yùn)行后葉輪口環(huán)、殼體口環(huán)，出口段嚴(yán)重沖刷，造成高壓側(cè)振動(dòng)大，出口壓力下降，頻繁下線檢修，增大了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，也增加了檢修費(fèi)用。通過對(duì)檢修方法和施工工序的調(diào)整，保證了該泵長(zhǎng)周期，滿負(fù)荷運(yùn)行。

1 葉輪口環(huán)和殼體口環(huán)的修理

1.1 葉輪口環(huán)和殼體口環(huán)的磨損原因

鍋爐給水泵下線解體大修因振動(dòng)大、出口壓力低、超電流等原因造成，解體發(fā)現(xiàn)殼體口環(huán)沖刷磨損比較嚴(yán)重，且有個(gè)別殼體口環(huán)與殼體脫開，對(duì)泵運(yùn)行過程造成很大的隱患。主要有以下原因造成：殼體口環(huán)焊接不牢固，外委加工時(shí)是先把殼體口環(huán)車削至要求尺寸，然后用加熱殼體的方法進(jìn)行鑲嵌。殼體鑲嵌滿足不了強(qiáng)度要求，且口環(huán)外圈與殼體配合面有縫隙，導(dǎo)致部分高壓水竄入縫隙內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間沖刷導(dǎo)致縫隙越來越大，使口環(huán)脫離殼體，流量不穩(wěn)定，造成電機(jī)負(fù)載過大。

1.2 葉輪口環(huán)和殼體口環(huán)的修復(fù)

每次按照裝配要求，葉輪口環(huán)的徑向圓跳動(dòng)≤0.05mm，端面圓跳動(dòng)≤0.10mm。葉輪口環(huán)與殼體口環(huán)徑向間隙為：第一級(jí)0.55mm，第二級(jí)以上0.40～0.46mm。但是由于前期葉輪拆卸不當(dāng)導(dǎo)致葉輪口環(huán)輕微變形，葉輪端面圓跳動(dòng)相應(yīng)增大。改進(jìn)措施：（1）要求做動(dòng)平衡，這樣可以消除轉(zhuǎn)子不平衡量，同時(shí)消除一部分徑向跳動(dòng)，并要求重新鑲嵌葉輪口環(huán)。（2）避免由于軸的彎曲度及口環(huán)橢圓度造成運(yùn)行過程中口環(huán)出現(xiàn)刮蹭現(xiàn)象，可適當(dāng)放大口環(huán)間隙：第一級(jí)0.65mm，第二級(jí)以上0.55～0.60mm。（3）殼體口環(huán)在保證配合間隙正確的情況下，要求口環(huán)與殼體裝配面無縫隙，在鑲嵌口環(huán)外圈兩端面與殼體內(nèi)圈兩端面接觸處車削坡口，并使用氬弧焊進(jìn)行雙面焊接，要求焊接牢固，焊接完畢后在進(jìn)行殼體口環(huán)的車削，直至車削到要求的配合尺寸，最后用角磨機(jī)去除焊接高點(diǎn)，此法是防止殼體口環(huán)脫落的重要方法。

2 高壓側(cè)出口段殼體的修理

2.1 出口段殼體沖刷原因

出口段密封沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致出口段高壓鍋爐給水部分泄漏至平衡盤背側(cè)，轉(zhuǎn)子的軸向力增大，破壞平衡，造成震值增大。分析其主要原因有三：（1）殼體密封不嚴(yán)，密封腔與殼體主要有兩道密封，一是O型圈于殼體端面的壓緊密封，二是由密封腔端面與殼體端面的接觸型硬密封。（2）由于O型圈具有彈性，螺栓緊偏導(dǎo)致密封腔一側(cè)有縫隙，高壓水對(duì)縫隙進(jìn)行沖刷，長(zhǎng)久造成泄漏。（3）殼體修補(bǔ)材質(zhì)硬度達(dá)不到要求。

2.2 改進(jìn)措施

在外委修復(fù)過程中，首先要保證修復(fù)后殼體密封面的平面度。密封表面光滑。修復(fù)表面不得有高點(diǎn)、低點(diǎn)、腐蝕和其他雜質(zhì)附著。檢查O型圈是否完好。出口段背側(cè)與第九級(jí)導(dǎo)葉密封處間隙控制在0-0.10mm范圍內(nèi)，修復(fù)后的出口段平衡腔室密封面，要求端面跳動(dòng)小于0.02mm。因出口段平衡腔室密封面老被沖刷，把出口段與平衡腔室由原來的螺紋連接改為焊接，將平衡腔室與出口段焊死，防止竄液，加強(qiáng)密封性能，保證軸向力的平衡，減小振動(dòng)，此法是保證該泵長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要方法之一。

3 泵軸彎曲的修理

3.1 泵軸彎曲的原因

原因有兩方面：一是鍋爐給水泵因在高溫環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行，加之工藝狀況不穩(wěn)定，經(jīng)常調(diào)整汽包上水流量，導(dǎo)致泵運(yùn)行極不穩(wěn)定，間接造成泵軸彎曲。二是鍋爐給水泵在檢修解體過程中，由于葉輪與泵軸配合為過盈配合，人員在拆卸葉輪時(shí)，拆卸方法不科學(xué)，使用大錘直接敲擊葉輪，葉輪變形，用自制拉馬頂在軸上拔取葉輪，由于自制拉馬條件限制，使用時(shí)使轉(zhuǎn)子受力不均勻，造成泵軸彎曲。

3.2 泵軸彎曲的處理方法

首先，將轉(zhuǎn)子軸徑放在兩個(gè)V型塊上，V型塊上放置粗鉛絲或銅皮，沿軸向放幾個(gè)或一個(gè)百分表，并將轉(zhuǎn)子圓周分成若干等分，盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，分別記錄各測(cè)點(diǎn)的百分表讀數(shù)，然后將相對(duì)180度的讀數(shù)相減并除以2，把結(jié)果用數(shù)值和箭頭畫在圓周等分點(diǎn)的對(duì)應(yīng)處，箭頭指向數(shù)值大的一側(cè)，此值即為轉(zhuǎn)子在該斷面該方向的彎曲值，箭頭方向?yàn)閺澢较颉＞唧w校直方法有：（1）手搖螺旋壓力機(jī)校直，首先將軸放在三角缺口塊內(nèi)架住，或放在車床上利用頂針頂住軸的兩端，然后將軸彎曲的凸面頂點(diǎn)朝上。用螺旋壓力機(jī)壓住凸起頂點(diǎn)，向下頂壓，直到軸校直為止。（2）利用捻棒敲打校直，這個(gè)方法是利用捻棒來冷打軸的彎曲凹面，使軸在此處表面延伸而較直。捻棒應(yīng)由硬度低于泵軸硬度的材料制成，或在硬度高的材料上鑲銅套，捻棒的邊緣必須有圓角。在直軸時(shí)，將軸的凹面朝上，并支持住最大彎曲的凸面頂點(diǎn)。在兩端用拉緊裝置向下加壓，然后利用1-2公斤重的錘子敲打捻棒，使軸的凹面材料受敲打而延伸。捻打時(shí)，先自最低凹面中央進(jìn)行敲打，逐漸移向兩側(cè)，并沿圓周三分之一的弧面上進(jìn)行，但越往中央敲打密度應(yīng)當(dāng)越大。軸的較直量與敲打次數(shù)通常成正比。最初敲打時(shí)，軸較直較快，以后較慢。敲打時(shí)應(yīng)注意掌握捻棒，勿損傷軸的表面。（3）用螺旋千斤頂較直，當(dāng)軸的彎曲量不大時(shí)（為軸長(zhǎng)的1%以下），可以在冷態(tài)下用螺旋千斤頂較直。在矯直時(shí)，考慮到軸的回彈，要過矯一些，才能保證矯正后的軸比較正直。這種方法的精度可達(dá)到每米0.05-0.15毫米。（4）局部加熱法，將彎曲的凸面朝上，在周圍用石棉布包扎，然后用噴燈或氣焊急熱。加熱方法，應(yīng)勻速、等距（距軸面20毫米左右），從中心向外旋出，然后由外向中心旋入，以保持溫度均勻。加熱面積與形狀用軸向開口（軸向長(zhǎng)而徑向短）方法加熱，使徑向方位溫度均勻，使軸不易產(chǎn)生扭曲。而用徑向開口（徑向長(zhǎng)而軸向短）方法加熱時(shí)，直軸效果顯著。校直時(shí)，先將軸平放在兩支承上，使彎曲部分凸面向上，并在軸的最大彎曲處用濕石棉布包扎。此石棉布軸向開口0.15d×0.2d或徑向開口0.35d×0.2d（d為軸的直徑）的長(zhǎng)方形口，然后在開口處用氧乙炔焰加熱3-5分鐘（采用強(qiáng)力焊炬，并且使氧氣壓力增至4-5大氣壓），溫度達(dá)到500-600℃后，用干燥的石棉布覆蓋受熱處，保溫10-15分鐘，最后用壓縮空氣吹，使之迅速冷卻。軸的彎曲變化情況可由百分表測(cè)量。一次未能校直可以重復(fù)進(jìn)行，校直后，軸應(yīng)在加熱處進(jìn)行低溫退火，即將軸轉(zhuǎn)動(dòng)并緩慢的加熱至300-350℃，在此溫度下保持一小時(shí)以上，然后用石棉布包扎加熱處，使它緩慢地冷卻到50-70℃，這樣就可以消除內(nèi)應(yīng)力。（5）機(jī)械加熱直軸法，預(yù)先將軸固定，凸面朝上，然后用外加載荷將彎曲軸向下壓，在凸面造成壓縮應(yīng)力，然后再在凹面處加熱，亦可直軸。此法僅適用于彎曲度較小的軸。

4 嚴(yán)格控制裝配間隙

間隙：葉輪口環(huán)間隙嚴(yán)格按照要求配置0.60mm-0.70mm，出口段背側(cè)與第九級(jí)導(dǎo)葉密封處間隙控制在0-0.10mm范圍內(nèi)，出口段平衡腔室密封面進(jìn)行修復(fù)，要求端面跳動(dòng)小于0.02mm。轉(zhuǎn)子軸向膨脹量控制在0.30-0.50mm，兩側(cè)裝滑動(dòng)軸瓦抬軸量為總抬軸量的一半加0.05mm，兩側(cè)抬軸量要求真實(shí)，不能為虛值，只有嚴(yán)格控制裝配間隙，才能保證此泵長(zhǎng)周期運(yùn)行。

5 實(shí)施效果

在2011年高壓鍋爐給水泵共檢修7次，檢修費(fèi)用多達(dá)56萬，2通過對(duì)鍋爐給水泵檢修方法和檢修工序的合理優(yōu)化，大大縮短了檢修工期，同時(shí)也減少了勞動(dòng)力和材料的浪費(fèi)，保證了該泵的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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