淺談多晶硅生產(chǎn)維護(hù)中屏蔽泵的使用

高亞龍 隋延寶 高萬成

摘 要：屏蔽泵是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，利用輸送介質(zhì)作為循環(huán)液來冷卻電機(jī)并潤滑軸承，以其絕對無泄漏性廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。人們所能使用的能源日趨減少，而多晶硅作為一種新能源，已經(jīng)漸漸成為被開發(fā)及利用的重要能源。筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗對多晶硅生產(chǎn)維護(hù)中屏蔽泵的使用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：多晶硅;生產(chǎn);屏蔽泵

一、屏蔽電泵的定期維護(hù)檢修

1.屏蔽電泵需要定期檢修。為了避免和減少屏蔽泵的突然損壞事故，屏蔽泵需要定期檢修。如遇有軸承監(jiān)視器"報警"時， 須立即進(jìn)行檢修。化工生產(chǎn)一般是連續(xù)運行，屏蔽泵的定期檢修也只有在裝置計劃停車時進(jìn)行。對大多數(shù)屏蔽泵一年檢修一次即可。屏蔽泵的檢修方法是： 將屏蔽泵進(jìn)行解體：對各零部件先進(jìn)行清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關(guān)鍵部位的尺寸進(jìn)行測量，對電機(jī)繞組作電氣檢查。？機(jī)械檢查，測量石墨軸承的孔徑和軸套的軸徑， 并察看它們配合面的光潔度。如石墨軸承和軸套的配合間隙超過檢修標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（0.55kW～11kW配合間隙，直徑差為0.4mm，15kW～45kW配合間隙， 直徑差為0. 5mm）或配合面光潔度不良時， 需根據(jù)況更換軸承、軸套或推力板。測量檢查葉輪的上、下外止口和與它們相配合的扣環(huán)及泵座內(nèi)徑的尺寸， 這兩個配合間隙是否在檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，超差時需更換零件或采取其他措施（ 如：堆焊、鑲套）使配合間隙達(dá)到規(guī)定要求。否則將影響泵的性能、流量、揚程、軸向平衡力等。觀察檢查定、轉(zhuǎn)子屏蔽套的表觀情況， 尤其要注意焊縫處有無異常情況，必要時應(yīng)作探傷、檢漏檢查。經(jīng)過長期運行后，轉(zhuǎn)動部分的平衡情況可能有變化。因此，有必要將轉(zhuǎn)子連同葉輪等旋轉(zhuǎn)零件組裝在一起做動平衡試驗。？電氣檢查，直流電阻檢查：三相電阻的不平衡度不得超過2%。絕緣電阻檢查：屏蔽泵電機(jī)繞組的絕緣電阻一般能達(dá)到100MΩ以上。如低于5MΩ時需分析原因， 絕緣是否受潮， 或屏蔽套是否有泄漏點等，如經(jīng)定子屏蔽套檢漏無問題，則純屬絕緣受潮，需進(jìn)行干燥處理，如定子屏蔽套有問題，則需更換屏蔽套。

2.屏蔽泵的恢復(fù)性大修。如遇繞組或屏蔽套損壞的屏蔽泵，則需進(jìn)行恢復(fù)性大修。損壞情況大體分為兩種：一種是定子屏蔽套良好，而定子繞組發(fā)生對地、相間擊穿， 線圈匝間短路，過載而造成繞組燒毀。另一種是由于定子屏蔽套損壞而使介質(zhì)侵入定子繞組致使定子繞組損壞。不論哪種情況，均需更換定子線圈和屏蔽套。由于屏蔽泵結(jié)構(gòu)特殊，更換定子繞組變得比較復(fù)雜，必須拆除定子屏蔽套及兩端封板， 才能拆除定子繞組。修復(fù)繞組后，又必須重新制作新的屏蔽套和封板。其材料要求特殊， 且制作精度也要求較高。？定子繞組更換，定子繞組更換和普通電機(jī)是相似的，只是絕緣等級高一些， 大多采用H級絕緣。QY聚酰亞胺漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需采用H級絕緣的材料。更換繞組的原則是：按原樣修復(fù)，尤其是線圈匝數(shù)不可隨意變動，匝數(shù)變化將明顯影響電機(jī)的主要性能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組形式、線圈跨距也不要變動。？屏蔽套的更換，更換屏蔽套是修復(fù)屏蔽泵的難點和特殊之處， 是保證修復(fù)屏蔽泵質(zhì)量的關(guān)鍵， 要達(dá)到原機(jī)水平，必須注意：屏蔽套的選材在屏蔽泵電機(jī)的損耗中， 定子屏蔽套損耗很大，有時達(dá)到鐵損耗的23倍， 修復(fù)后的屏蔽套損耗應(yīng)維持在原有水平。定子屏蔽套損耗PB正比于屏蔽套厚度，反比于屏蔽套材料的電阻系數(shù)ρ。屏蔽套材料必須是具有良好的機(jī)械性能和抗腐蝕性能的非導(dǎo)磁材料，為了減小渦流損耗要選用電阻系數(shù)大的材料。厚度不宜過薄，要影響機(jī)械強度， 也不宜過厚，過厚會使屏蔽套損耗增大。進(jìn)口屏蔽泵的屏蔽套大多采用一種含鎳量達(dá)50%以上的稱為Hastelloy-c的特種不銹鋼材料，這種材料的性能，能全面滿足上面幾項要求。而其電阻系數(shù)可比一般不銹鋼1Cri8Nig9Ti大一倍，即屏蔽套損耗是普通不銹鋼材料的1/2;屏蔽套的制作，屏蔽套的制作過程應(yīng)該是屏蔽泵恢復(fù)性大修的難點和關(guān)鍵所在。屏蔽套的尺寸精度及形狀公差要求較高， 焊縫的焊接質(zhì)量要求也很嚴(yán)格。從下料展開尺寸的計算、裁剪、直縫焊接、整圓、壓裝、環(huán)縫焊接、檢漏等都有一定的技術(shù)難度。屏蔽電機(jī)的定轉(zhuǎn)子間的有效間隙一般只有0.51.0mm，因此要求屏蔽套不但要能順利壓入定、轉(zhuǎn)子鐵心， 而且要使屏蔽套緊貼鐵心，只有這樣才能保證定、轉(zhuǎn)子之間有足夠有效間隙;定子總體檢漏，在完成定子封板和機(jī)殼的焊接，壓入屏蔽套及完成屏蔽套兩端的環(huán)縫焊接后， 應(yīng)對定子總體進(jìn)行檢漏檢查。方法是：在機(jī)座和定子屏蔽套之間的內(nèi)腔充以0.5kg/cm3的壓力，再將定子總體浸沒在清水中，如有泄漏點時， 水中會冒氣泡，這是一種簡單而有效的檢漏方法。？總裝和檢查性試驗，在完成定、轉(zhuǎn)子的修理后，備好合格的石墨軸承、軸套、推力板、密封圈等即可進(jìn)行總裝。裝配完成后用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)動應(yīng)均勻、靈活， 轉(zhuǎn)子應(yīng)有一定的軸向竄動量，其竄動量應(yīng)在檢修標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)： 屏蔽泵功率kW 0.55～3.7， 5.5～11，15～45軸向竄動mm 0.9～1.5，1.4～2.0，1.8～2.5。完成總裝后再檢查一下直流電阻和絕緣電阻等，認(rèn)為電氣性能正常后， 將屏蔽泵整體浸入水箱中（ 接線盒要在水面上，水不可進(jìn)入接線盒）做通電動轉(zhuǎn)試驗（此時泵出水口可蓋?。?觀察其電流、運轉(zhuǎn)聲、振動等有無異常。如有試驗條件能做一下泵的性能試驗則更好。

二、屏蔽電泵的安全操作

1.開泵前的檢查與準(zhǔn)備。確認(rèn)儲罐內(nèi)有一定的液位;加裝過濾器的屏蔽電泵，要確認(rèn)過濾器已清潔干凈;低壓配電室向所要啟動的泵送電; 全開屏蔽電泵的入口閥門，停止灌泵，關(guān)閉出口閥門;打開逆向循環(huán)管線排氣。

2.啟動操作。停止灌泵，關(guān)閉排氣閥;按啟動按鈕，啟動該泵。（R型，迅速打開逆向循環(huán)閥門）;確認(rèn)泵的出口壓力，是否正常，緩慢打開出口閥門，泵進(jìn)入正常運行;正常運行時出口壓力表讀數(shù)=入口壓力（MPa）+泵的揚程×介質(zhì) 比重/100（MPa）。

3.運行中的檢查和監(jiān)測。檢查電流是否超過額定值; 檢查電壓表的讀數(shù)是否在規(guī)定值;TRG儀表的指示是否正常（綠區(qū)正常）;運轉(zhuǎn)過程中的聲音、振動有無異常。

4.停泵操作。按停泵按鈕，（R型迅速關(guān)閉逆向循環(huán)閥門）泵停止運行;關(guān)閉出口閥門;做好停泵前的紀(jì)錄。

三、結(jié)語

結(jié)合屏蔽電泵的工作原理的分析， 此種泵，因電機(jī)和泵在一個密封腔內(nèi)， 主要靠腔體內(nèi)流動介質(zhì)潤滑各部件，并達(dá)到給電機(jī)降溫效果。如果泵在使用中出現(xiàn)流量小于額定流量，甚至斷流的情況，不僅泵的轉(zhuǎn)動部件將潤滑不夠，定子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套磨損破裂，前后滑動軸承易磨損，還會產(chǎn)生軸向力不平衡造成軸向推力盤磨損。嚴(yán)重的還會使工作介質(zhì)進(jìn)入電機(jī)繞組，燒毀電機(jī)。所以泵的流量一定要大于額定流量，不能低于泵的允許最少流量值，生產(chǎn)如未滿負(fù)荷運行，流量不能達(dá)到額定流量，但可以通過生產(chǎn)工藝調(diào)節(jié)，增大回流比等措施，可以使泵的流量增加，這樣既不影響目前的試生產(chǎn)，還可以達(dá)到保護(hù)泵的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳世亮，董為勇.屏蔽泵的結(jié)構(gòu)特點及關(guān)鍵技術(shù)[J].通用機(jī)械，2015，（7）.

[2]陶東原.屏蔽泵選用與操作體會[J].化工設(shè)計通訊，1995，（1）.

[3]馬德鑫.屏蔽泵運行中的日常及定期檢查和恢復(fù)性大修[J].防爆電機(jī)，2017，（3）.