高溫濃硫酸液下泵振動(dòng)分析及處理

李志翔（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

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高溫濃硫酸液下泵振動(dòng)分析及處理

李志翔
（江西銅業(yè)集團(tuán)公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

摘 要：貴溪冶煉廠硫酸一系統(tǒng)長軸濃酸泵在運(yùn)行過程中震動(dòng)偏大，經(jīng)過一系列分析，從設(shè)備基礎(chǔ)、灌漿、設(shè)備結(jié)構(gòu)、安裝過程等方面進(jìn)行了逐項(xiàng)檢查與分析，最終解決了濃酸泵底座振動(dòng)值大的問題，成功地消除了振動(dòng)缺陷，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備長周期安全運(yùn)行，滿足了安全生產(chǎn)需要。

關(guān)鍵詞：濃硫酸泵；液下泵; 原因；分析；振動(dòng)缺陷；聯(lián)軸器

1 引言

江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠硫酸一系統(tǒng)引進(jìn)了昆明嘉和科技開發(fā)有限公司大型立式濃酸泵后，泵整體運(yùn)行平穩(wěn)，能夠滿足硫酸生產(chǎn)和工藝需要。但在生產(chǎn)運(yùn)行中硫酸一系統(tǒng)一吸收塔泵（以下簡稱1AT泵）也出現(xiàn)了一些問題，1AT泵底座振動(dòng)值和出液管彎頭振動(dòng)的幅度都偏大，膜片聯(lián)軸器上的緊固螺栓松動(dòng)、膜片有斷裂或明顯的塑性變形，泵運(yùn)行不穩(wěn)定，迫使多次停泵檢修。為了防止?jié)馑岜靡蛘駝?dòng)大而導(dǎo)致系統(tǒng)停車的情況發(fā)生，技術(shù)人員進(jìn)行了全面細(xì)致的分析，并進(jìn)行了針對(duì)性的改進(jìn)措施。

2 1AT泵使用條件及泵性能參數(shù)

硫酸車間一系統(tǒng)一吸收塔介質(zhì)情況為：硫酸濃度98%，溫度80～90℃。

濃酸泵應(yīng)達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)。

流量：正常1400 m3/h；

額定：1550 m3/h；

揚(yáng)程：22 m；

轉(zhuǎn)速：980 r/rain；

效率：≥83%；

配套電機(jī)功率：210 kW；

材料年腐蝕率：＜0.2 mm；

安裝條件：液下深度2100 mm。

1AT泵整體結(jié)構(gòu)型式如圖1。

圖1　濃酸泵整體結(jié)構(gòu)型式

3 存在的問題

1AT泵運(yùn)轉(zhuǎn)幾年來泵整體振動(dòng)大一直困擾著安全生產(chǎn)，迫使泵多次停車檢修，尤其是出口管彎頭的最大振動(dòng)幅值為180μm［6］。制酸系統(tǒng)停車檢查泵時(shí)發(fā)現(xiàn)，剛性聯(lián)軸器連接螺栓斷裂和膜片破損現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，如何消除振動(dòng)缺陷，成為了技術(shù)人員首要解決的問題。

4 因素分析以及采取的措施

4.1工藝因素及措施

（1）工藝指標(biāo)控制不嚴(yán)，泵槽液位波動(dòng)大，造成泵體聯(lián)接螺栓與酸氣接觸，泵的液上部件腐蝕。通過嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)化操作，適當(dāng)提高泵槽內(nèi)濃硫酸的液位，避免液位大范圍波動(dòng)［3］。

（2）在出口管處安裝節(jié)流孔板，以降低管段內(nèi)的壓力不均勻度，從而達(dá)到減振的目的［4］。

（3）縮短外接出液管管道支架之間的距離， 增加支撐支架個(gè)數(shù)。

通過以上的改進(jìn)措施，觀察監(jiān)測振動(dòng)值，振動(dòng)值沒有變化。

4.2檢修因素

（1）泵與電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生振動(dòng)的因素是很多方面造成的，斷開電機(jī)與泵之間的聯(lián)軸器，分析振源是來自泵還是電機(jī)。

（2）對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子做動(dòng)平衡,并仔細(xì)檢查立式電機(jī)底座和泵之間的連接固定螺栓是否擰緊［5］。

（3）將電機(jī)底座直口進(jìn)行擴(kuò)孔，電機(jī)與泵兩半聯(lián)軸器的同心度偏差調(diào)整為0.020mm以下。

通過以上的改進(jìn)措施，再次觀察監(jiān)測振動(dòng)值，振動(dòng)值沒有變化。

4.3泵自身備件因素

對(duì)泵進(jìn)行解體檢修，更換改進(jìn)材質(zhì)后的葉輪、軸和軸承等易腐蝕的部件后，泵的振動(dòng)值仍然沒有變化［1］。

4.4改變電機(jī)軸和泵軸的連接方式

在排除了以上的一些因素可能引起的泵振動(dòng)值外，技術(shù)人員還嘗試選用了高強(qiáng)度材質(zhì)的連接螺栓用于聯(lián)軸器上，螺栓剪斷的現(xiàn)象仍然發(fā)生。為此在滿足安裝尺寸的前提下，技術(shù)人員將電機(jī)軸和泵軸的連接方式由彈性膜片聯(lián)軸器（圖2）改為彈性套柱銷聯(lián)軸器（圖3）。經(jīng)過改造，如表1可見，底座振動(dòng)值由改造前的140～160mm/s降為改造后的40～60mm/s，下降明顯，聯(lián)軸器連接螺栓無松動(dòng)、斷裂現(xiàn)象，泵運(yùn)行不穩(wěn)定因素徹底解決。

圖2　膜片聯(lián)軸器

圖3　彈性套柱銷聯(lián)軸器

4.5泵安裝基礎(chǔ)引起的振動(dòng)

泵安裝完后，底座以下部分和出液管的垂直度誤差將引起泵體的振動(dòng)。出液管及泵頭總長較長，均為懸空掛置，如果安裝基礎(chǔ)垂直度偏差過大，在泵運(yùn)轉(zhuǎn)中必將造成出液管及軸等劇烈振動(dòng)。這也是1AT泵振動(dòng)值比較高的主要原因［2］。

5 結(jié)語

濃硫酸液下泵是制酸系統(tǒng)運(yùn)行的重要設(shè)備，經(jīng)過技術(shù)改造后消除了振動(dòng)缺陷，從而大大延長了這一關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行壽命，避免了制酸系統(tǒng)停車的情況發(fā)生，減少了很大一筆維護(hù)費(fèi)用，提高了生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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Vibration Analysis and Treatment of High-Temperature Concentrated Sulfuric Acid Submerged Pump

LI Zhi-xiang
（Guixi Smelter, Jiangxi Copper Corporation, Guixi 335424, Jiangxi, China）

Abstract:Since the large vertical vibration of concentrated sulphuric acid pump in operation process of Guixi Smelter, through various factor analysises and the specific measures on equipment foundation, grouting, equipment structure and installation, the problem of large vibration value on concentrated sulphuric acid pump founcdation was solved finally, the vibration defect was eliminated successfully, equioment safe operation for long period was realized and the production safety requirement was meeted.

Keywords:concentrated sulphuric acid pump；submerged pump；reason; analysis；vibration defect；coupling

作者簡介：李志翔（1982-），男，江西鉛山人，工程師，主要從事設(shè)備檢修維護(hù)工作。E-mail: 285467604@qq.com

收稿日期：2015-09-08

中圖分類號(hào)：TH3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-3842（2016）01-0071-02