工藝介質(zhì)對(duì)屏蔽泵運(yùn)行的影響

徐萬(wàn)里

摘 要：屏蔽泵在煉油化工企業(yè)中起著至關(guān)重要的作用，其應(yīng)用之廣泛，也帶來(lái)了諸多問(wèn)題。屏蔽泵軸、葉輪、蝸殼、電機(jī)等元件都是一體，對(duì)密封要求嚴(yán)格的有毒有害、高危介質(zhì)是非常實(shí)用的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，也正因此介質(zhì)對(duì)屏蔽泵運(yùn)轉(zhuǎn)也產(chǎn)生了極大的影響。

關(guān)鍵詞：屏蔽泵;原理;結(jié)構(gòu);故障分析;隱患判斷;運(yùn)載介質(zhì);電流上升

我公司40萬(wàn)噸年催化輕汽油醚化裝置部分介質(zhì)組分較輕亦有毒，所以大多采用屏蔽泵，如果能掌握不同介質(zhì)對(duì)屏蔽泵的影響，并找到所有解決方法，就能使屏蔽泵得到更廣泛的應(yīng)用，降低事故率，減少火災(zāi)甚至爆炸的發(fā)生。

1 故障經(jīng)過(guò)

醚化裝置甲醇回收塔塔底泵P505B運(yùn)行時(shí)電流超過(guò)58A，造成單泵熱過(guò)載跳閘停機(jī)，雖未對(duì)生產(chǎn)造成損失，也影響了裝置的正常操作。隨后對(duì)可能造成機(jī)泵停機(jī)的原因一一進(jìn)行排查，首先對(duì)工藝操作檢查，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有提高過(guò)該泵流量，所以不是泵流量增大而造成的機(jī)泵跳閘。將泵解體檢查，檢查發(fā)現(xiàn)葉輪、屏蔽套表面有輕微結(jié)垢，用布輕輕擦試就能去除，除此外并沒(méi)有其它故障。除垢后回裝機(jī)泵并切換回B泵觀察運(yùn)行。第一天上午：電流顯示51.5A;下午：52.6A;第二天上午：52.5A;下午：54.6A;第三天上午：54.5A;下午：54.6A;第四天上午：55.3A;下午：55.6A。此泵正常狀態(tài)下運(yùn)行電流在40A左右，通過(guò)4天的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)葉輪、屏蔽套除垢后電流稍小，而后再慢慢上漲，為防止B泵再次跳閘切換成A泵運(yùn)行，而后對(duì)B泵再次進(jìn)行解體檢查，結(jié)果和第一次情況相同。

2 原因分析

2.1 機(jī)械部分

第一，屏蔽泵主要組件：泵體、葉輪、端蓋、軸承、軸、推力盤(pán)、轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)子屏蔽套、定子屏蔽套、副葉輪、接線盒、連接體、熱交換器、排氣閥、底座、機(jī)架、螺栓;第二，工作原理：高溫分離型屏蔽電泵全部帶連接體，是一種能輸送熱油和熱水等高溫液體的泵。它是由高溫室和低溫室所組成，這兩個(gè)室里液體雖然相同，但溫度不同，由于連接和襯套構(gòu)成的阻力作用，兩邊液體幾乎不混合在一起，介質(zhì)從泵入口進(jìn)來(lái)由泵出口甩出沒(méi)有冷卻所以泵室溫度較高，電機(jī)室由副葉輪產(chǎn)生動(dòng)力在電機(jī)室內(nèi)部循環(huán)，過(guò)程中在冷卻套管內(nèi)冷卻故溫度較低，通過(guò)連接體上的傾斜小孔，將葉輪產(chǎn)生的高壓液體傳入電機(jī)室進(jìn)行補(bǔ)充，防止電機(jī)室中液體損失，軸瓦軸套干磨。另外連接體的端面與電動(dòng)機(jī)接觸面積小，從而減少泵室熱量傳導(dǎo)到電動(dòng)機(jī)室。這種泵液體的流動(dòng)方向如下：①主流：泵吸入口—葉輪—泵排出口;②循環(huán)液之一流向：付葉輪—定子屏蔽套與轉(zhuǎn)子屏蔽套的間隙—前側(cè)軸承與前側(cè)軸套之間隙—熱交換器—RB端蓋—軸中心循環(huán)孔;③循環(huán)液之二流向：付葉輪—后側(cè)軸承與后側(cè)軸套間的間隙—軸端中心孔。

2.2 工藝部分

裝置工藝流程簡(jiǎn)述：

2.2.1 甲醇回收系統(tǒng)

水/甲醇混合物從甲醇萃取塔底部流出，進(jìn)入萃取水凈化器A/B進(jìn)行處理。凈化后的甲醇/水混合液經(jīng)換熱后進(jìn)入甲醇回收塔，將水和甲醇分離。萃取水自甲醇回收塔底流出并經(jīng)甲醇回收塔底泵加壓后經(jīng)換熱，再經(jīng)萃取水冷卻器冷卻后循環(huán)進(jìn)入甲醇萃取塔上部。萃取水在甲醇萃取塔和甲醇回收塔之間的密閉循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)利用。

2.2.2 小結(jié)

通過(guò)流程描述及流程圖可看出泵P505服務(wù)于甲醇回收塔底，將甲醇回收塔底萃取水抽出加壓后經(jīng)換熱冷卻后進(jìn)入甲醇萃取塔上部，故障泵P505入口介質(zhì)主要為循環(huán)利用的貧醇萃取水，泵出故障時(shí)曾對(duì)DCS留存的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)檢查并無(wú)大的操作調(diào)整，故障后試運(yùn)行期間，操作無(wú)任何調(diào)整電流還依然上漲，表明故障與工藝操作并無(wú)直接聯(lián)系。

2.3 工藝介質(zhì)

對(duì)貧醇萃取水采樣觀察，介質(zhì)渾濁，沉淀一天后瓶底部結(jié)出棕色乳狀物，其顏色與醚化反應(yīng)器催化劑顏色相同，經(jīng)化驗(yàn)分析表明：①萃取水pH值為6;②萃取水中含有一定量的SO3H（磺酸基），SO3H（磺酸基）是醚化反應(yīng)后叢催化劑中脫離出的;③棕色乳狀物沉淀物，其主要成份是氧化鐵（Fe2O3）。貧醇萃取水顯酸性，使其顯酸性的原因是棕色乳狀物沉沉淀物中的SO3H（磺酸基）。

小結(jié)：根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果分析，萃取水中含有的SO3H（磺酸基）通過(guò)在系統(tǒng)中運(yùn)行生成了定量的氧化鐵（Fe2O3），氧化鐵（Fe2O3）附著在內(nèi)屏蔽套上的形成污垢。

3 解決措施

棕色乳狀物氧化鐵（Fe2O3）是機(jī)體內(nèi)部結(jié)垢的原因，氧化鐵（Fe2O3）大量附著在屏蔽套和轉(zhuǎn)子上，以及在渾濁介質(zhì)中的大量存在，影響了電機(jī)定子磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子的做功，導(dǎo)致電場(chǎng)強(qiáng)度不斷加大，隨著垢的增多影響越來(lái)越大，從而造成電流持續(xù)上漲直至停車(chē)。得出結(jié)論后將地下罐中之前回收的pH值較高的甲醇萃取水回?zé)掃M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，回?zé)捄筘毚驾腿∷畃H值由6提高至7，介質(zhì)中雜質(zhì)及酸性腐蝕物大幅減少，P505B電機(jī)電流也明顯下降。

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明只要控制SO3H（磺酸基）含量，提高萃取水的pH值，減少氧化鐵（Fe2O3）生成，就能控制電流不再上漲。萃取水凈化器A/B 內(nèi)裝有陰離子交換樹(shù)脂催化劑，可將水/甲醇混合液中的酸性物質(zhì)吸附脫除，定期更換就可以大幅減輕甲醇回收系統(tǒng)設(shè)備和管線的腐蝕。