鹽酸系統(tǒng)磁力泵改造總結(jié)

楊小軍，劉彩紅（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北唐山063305）

鹽酸系統(tǒng)磁力泵改造總結(jié)

楊小軍，劉彩紅
（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北唐山063305）

介紹了鹽酸系統(tǒng)磁力泵的工作原理，實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種問題，以及后期所進(jìn)行的技術(shù)改進(jìn)，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

鹽酸；磁力泵；改造

唐山三友氯堿有限責(zé)任公司（以下簡稱“唐山三友”）隸屬于唐山三友集團(tuán)，主要產(chǎn)品有32%液堿、50%液堿、鹽酸以及多種型號聚氯乙烯。其中，燒堿系統(tǒng)電解過程中產(chǎn)生的氯氣、氫氣經(jīng)過處理后送至氯化氫合成工序，在合成爐內(nèi)燃燒生成氯化氫氣體，大部分氯化氫作為PVC生產(chǎn)原料輸送至下游工序，剩余氯化氫用純水吸收制取高純鹽酸。

1 工藝流程

來自氯氫處理工序合格的氯氣、氫氣按1∶1.05～1∶1.10的比例進(jìn)入石墨合成爐，其中，氯氣進(jìn)入石英燈頭內(nèi)層，氫氣進(jìn)入石英燈頭外層，在燈頭頂部燃燒，生成的熱量由夾套內(nèi)的純水及塊孔換熱器內(nèi)的循環(huán)水移走，冷卻后的氯化氫氣體經(jīng)緩沖罐送往氯乙烯車間。

根據(jù)生產(chǎn)需要，部分氯化氫氣體依次進(jìn)入一級石墨吸收器、二級石墨吸收器、尾氣吸收塔，自下而上被水吸收生成鹽酸，不溶氣由風(fēng)機(jī)進(jìn)行排空。合格鹽酸一部分經(jīng)泵輸送至罐區(qū)予以外售，另一部分輸送至一次鹽水及電解工序供生產(chǎn)耗用，鹽酸輸送用泵均選用磁力泵，較傳統(tǒng)離心泵密封性好，故障率低。

2 設(shè)備簡介

2.1泵體結(jié)構(gòu)

磁力泵主要由轉(zhuǎn)子總成（葉輪、泵軸）、滑動軸承、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、不導(dǎo)磁的隔離套、外磁轉(zhuǎn)子、電動機(jī)、泵頭、連接底座等組成。

2.2 工作原理

設(shè)備運行過程中，電動機(jī)帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，磁場穿透空氣間隙和非磁性的隔離套，帶動與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，葉輪通過離心力的作用將電動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為介質(zhì)的靜壓能和動能，實現(xiàn)液體的連續(xù)輸送。

2.3 運行優(yōu)勢

磁力泵為動力無接觸同步傳遞，將容易泄露的動密封結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為零泄漏的靜密封結(jié)構(gòu)。由于泵軸、葉輪、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子均被泵體、隔離套完全封閉，從而解決了機(jī)械密封“跑、冒、滴、漏”等安全隱患，保證了職工操作的安全及生產(chǎn)的穩(wěn)定運行，降低了設(shè)備檢修率。

（1）運行平穩(wěn)?；瑒虞S承為介質(zhì)冷卻潤滑，降低了能耗及油品對環(huán)境的污染，因為無接觸磁力傳動，降低了設(shè)備的振動，現(xiàn)場環(huán)境有明顯改善。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，維修方便。對比傳統(tǒng)離心泵有效縮短檢修耗時。

3 存在問題

（1）磁力泵運行狀態(tài)的監(jiān)控存在一定難度。操作人員發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動聲音、流量、電流出現(xiàn)異常時，磁力泵內(nèi)部構(gòu)件已經(jīng)損壞。日常生產(chǎn)過程中，無法通過巡檢對泵體故障問題做出預(yù)判。

（2）對操作精度要求較高。輸送物料過程中應(yīng)避免內(nèi)部介質(zhì)壓力過高或空轉(zhuǎn)2種極端情況的發(fā)生，壓力過高或空轉(zhuǎn)均會導(dǎo)致內(nèi)部轉(zhuǎn)子磨損，造成在后續(xù)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)突然不上量、電流高、流量壓力波動等問題。

（3）對檢修質(zhì)量要求較高。泵與電機(jī)對中線安裝不當(dāng)時，會造成軸承、轉(zhuǎn)子、隔離套磨損，造成在后續(xù)供液過程中的鹽酸含鐵高，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

（4）故障點排除流程繁瑣。一旦因設(shè)備腐蝕造成鹽酸含鐵量超標(biāo)，勢必增加化工操作人員工作量，需各班組頻繁觀察和分析鹽酸泵進(jìn)出口鹽酸顏色及含鐵指標(biāo)的變化情況，需從頭到尾逐步分析、逐一排查問題根源。因設(shè)備多、流程長，故障排除流程頻繁，耗時較長，增加了檢修人員工作量。

4 原因分析

鹽酸系統(tǒng)磁力泵均為鋼襯氟材質(zhì)，但由于結(jié)構(gòu)形式設(shè)計不合理，造成頻繁損壞，進(jìn)而導(dǎo)致鹽酸含鐵高、突然不上量、電流高、流量壓力波動等問題，影響產(chǎn)品質(zhì)量，嚴(yán)重時甚至造成離子膜的不可逆污染，不但給生產(chǎn)造成損失，還加大了安全生產(chǎn)的風(fēng)險及環(huán)保的壓力。

磁力泵在實際運行過程中頻繁損壞的原因主要包括以下幾方面。

（1）葉輪設(shè)計不合理。不能很好地平衡軸向力，加劇了滑動軸承磨損速度，進(jìn)而導(dǎo)致電流高、后蓋及內(nèi)磁轉(zhuǎn)子高溫磨損。生產(chǎn)中無法準(zhǔn)確找到故障點，檢修過程的反復(fù)排查造成耗時長，影響了設(shè)備的穩(wěn)定運行。

（2）結(jié)構(gòu)形式不合理。葉輪轉(zhuǎn)子與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子依靠螺紋連接，O型圈密封，如果螺紋處密封失效，鹽酸便會滲入腐蝕螺紋，造成成品酸污染，鐵離子含量超標(biāo)。若發(fā)現(xiàn)不及時，連接失效，出現(xiàn)運行泵不上量情況，造成生產(chǎn)波動。

（3）備品備件質(zhì)量問題。內(nèi)部機(jī)芯有葉輪、后蓋、內(nèi)磁囊、滑動軸承，經(jīng)常出現(xiàn)不同程度開裂，鹽酸腐蝕內(nèi)部基材損壞等情況。

（4）檢修質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。出現(xiàn)因滑動軸承與后蓋配合過松出現(xiàn)軸承損壞情況。

5 改進(jìn)措施

針對磁力泵在使用過程中存在的各種問題，對現(xiàn)有鹽酸系統(tǒng)磁力泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

（1）泵頭改造。將原磁力泵泵頭拆除替換保留原來電動機(jī)，并對其內(nèi)部的轉(zhuǎn)子、泵軸、滑動軸承等部件的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行改進(jìn)，材質(zhì)仍然維持原有鋼襯氟材質(zhì)，以節(jié)約改造費用。

（2）葉輪與泵軸連接形式改進(jìn)。采用葉輪鎖母連接。葉輪及轉(zhuǎn)子內(nèi)鑲嵌碳化硅，主軸及鎖母均采用高強(qiáng)度碳化硅材質(zhì)，且配合緊湊，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與軸裝配為一體結(jié)構(gòu)，避免因配合失效造成的部件腐蝕。

（3）在后蓋、隔離套、葉輪前后端面、泵體口環(huán)處裝配滑動軸承組合。該形式不僅能對整體轉(zhuǎn)子起到支撐作用，還可有效避免內(nèi)磁轉(zhuǎn)子對后蓋、隔離套的磨損，以及葉輪對泵體、后蓋的磨損。

（4）在葉輪、后蓋上設(shè)計平衡孔，泵軸采用空心軸。此設(shè)計一方面考慮到了軸向力的平衡，另一方面可增加內(nèi)磁轉(zhuǎn)子工作液的循環(huán)量，避免因循環(huán)不暢造成內(nèi)部構(gòu)件磨損、溫度升高等情況。

6 總結(jié)

設(shè)備的運行狀態(tài)直接關(guān)系到生產(chǎn)的整體穩(wěn)定性，通過結(jié)合實際工況對鹽酸系統(tǒng)磁力泵的結(jié)構(gòu)改造，滿足了生產(chǎn)工藝的使用要求，設(shè)備運行平穩(wěn)，有效降低檢修頻次。減少備品備件的損耗，年可節(jié)約采購費用15萬元。此外，保障了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，避免因泵體配件腐蝕造成鹽酸系統(tǒng)鐵離子超標(biāo)，確保了生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。

Summary of modification of magnetic pump in hydrochloric acid system

YANG Xiao-jun，LIU Cai-hong
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305，China）

The working principle and the problems in the actual production of magnetic pump was introduced. The technical innovation in later period could improve the stability of the equipment operation.

hydrochloric acid；magnetic pump；innovation

TQ051.21

B

1009－1785(2017)01-0024-02

2016-11-18