石化用屏蔽泵使用探討

李云鶴

（大慶石化公司化工一廠碳四聯(lián)合車(chē)間，黑龍江 大慶 163714）

1 屏蔽泵的工作原理和特點(diǎn)

1.1 屏蔽泵的工作原理

普通離心泵是通過(guò)將泵葉輪的軸連接到電軸上來(lái)驅(qū)動(dòng)的，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的葉輪和電機(jī)一起工作，屏蔽泵采用的靜密封。這種結(jié)構(gòu)改變了傳統(tǒng)的離心泵所擁有的轉(zhuǎn)軸密封裝置，所以，這種方式能夠完全實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏。屏蔽泵是通過(guò)將泵和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行連接，并且將泵的葉輪與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子一起固定在同一根軸上。除此之外，屏蔽泵的制造工藝比較簡(jiǎn)單，其液壓端是通過(guò)按照以往所采用的離心泵結(jié)構(gòu)模式，并且根據(jù)有關(guān)的制造規(guī)范來(lái)制造而成。泥漿分離屏蔽泵的原理是將清洗液從屏蔽泵中尾部進(jìn)入，并依靠葉輪后面增加的密封襯套來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)流，然后，使用輔助葉輪提供清洗液來(lái)提供動(dòng)力。因?yàn)槟酀{分離屏蔽泵的泵頭和泵體內(nèi)部是處于一種隔離狀態(tài)，因此，它可以運(yùn)輸某些易于結(jié)晶，結(jié)垢或包含顆粒雜質(zhì)的材料。

1.2 屏蔽泵的特點(diǎn)

泵殼采用的是靜態(tài)密封的方式，可以完全無(wú)泄漏，特別適合輸送易燃，易爆的液體以及有毒、腐蝕性和放射性的液體。轉(zhuǎn)子和定子都有一個(gè)屏蔽套，這樣電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子就不會(huì)與物料接觸，即使屏蔽套損壞了，也沒(méi)有外部泄漏的危險(xiǎn)。泵和電氣系統(tǒng)整體而言，拆卸無(wú)須找中心。基礎(chǔ)要求低，日常維護(hù)工作量少，維護(hù)成本低。由于沒(méi)有滾動(dòng)軸承和電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇，因此，無(wú)須添加潤(rùn)滑油且噪音低。屏蔽泵介質(zhì)的黏度為0.1 ～20MPa。因此，屏蔽泵的效率通常低于單面機(jī)械密封離心泵的效率，并且大致等同于雙面機(jī)械密封離心泵的效率。在小流量操作的情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，屏蔽泵效率低，并且容易導(dǎo)致熱量的產(chǎn)生，液體蒸發(fā)，并導(dǎo)致泵干轉(zhuǎn)，從而損壞滑動(dòng)軸承。

2 屏蔽泵使用的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1 使用屏蔽泵的優(yōu)點(diǎn)

（1）零泄漏。由于沒(méi)有活動(dòng)密封，易燃，易爆，有毒，致癌的介質(zhì)可以完全進(jìn)行隔離。目前，在化工廠長(zhǎng)時(shí)間工作的人員健康狀況存在明顯的偏差，主要是由介質(zhì)的污染所引起，屏蔽泵的泄漏非常少，是保護(hù)人體健康的一種設(shè)備。

（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。屏蔽泵的結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，其主要的組成部分是定子、葉輪、轉(zhuǎn)子、軸承、泵殼，沒(méi)有一般的離心泵電機(jī)、聯(lián)軸器、動(dòng)密封，因此維護(hù)非常方便，維護(hù)所需要的時(shí)間短，對(duì)維護(hù)人員的維護(hù)水平要求也不高。

（3）低噪音。因?yàn)闆](méi)有滾動(dòng)軸承，風(fēng)扇等，所以噪音通常僅為60dB 左右。一般如果只是觀察機(jī)器裝置的小功率泵的泵體并不觀察出口壓力表的指示值時(shí)，則仍認(rèn)為它沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)。

（4）維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通常只需要更換軸承，這與一般離心泵的維護(hù)和更換機(jī)械密封件等成本相比要低得多。

（5）體積小。沒(méi)有通用的離心泵電機(jī)、聯(lián)軸器，因此占地面積小，安裝簡(jiǎn)單，無(wú)須找正對(duì)中。

（6）無(wú)潤(rùn)滑油。石墨或碳化硅軸承是在介質(zhì)之中進(jìn)行工作的，通過(guò)其自身的介質(zhì)潤(rùn)滑，這不僅減少了操作者換油，清潔勞動(dòng)強(qiáng)度，而且還可以避免潤(rùn)滑事故。

（7）無(wú)須進(jìn)行盤(pán)車(chē)。由于沒(méi)有聯(lián)軸器，因此，操作員無(wú)須每天都轉(zhuǎn)動(dòng)備用泵，從而消除了轉(zhuǎn)動(dòng)的不安全因素。

（8）使用范圍廣。屏蔽泵由于自身特點(diǎn)，可以在很多環(huán)境下正常工作，比如，能夠在高溫、高壓、低溫、高熔點(diǎn)等各種環(huán)境下均可以正常工作。

2.2 使用屏蔽泵的缺點(diǎn)

（1）軸承的有限潤(rùn)滑，一般黏度為0.1 ～2.9CP 為最佳。

（2）效率低于離心泵，功率略高于離心泵。

（3）適用于中小流量，功率不大的泵。由于軸承是非金屬材料，因此，軸承的承載能力相對(duì)較弱。

（4）如果工作條件不好，并且軸承磨破了屏蔽套造成了電動(dòng)機(jī)的損壞，則應(yīng)將其運(yùn)回制造商進(jìn)行維護(hù)。

3 使用屏蔽泵過(guò)程中的的故障

3.1 在屏蔽泵運(yùn)行狀態(tài)下如何判斷機(jī)器故障

一般在沒(méi)有專(zhuān)業(yè)儀器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)屏蔽泵的故障時(shí)，我們也能夠通過(guò)所聽(tīng)到的聲音，通過(guò)接觸感知機(jī)器的震動(dòng)和機(jī)器運(yùn)行產(chǎn)生的溫度，和空氣中的氣味，以及觀測(cè)機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中的電流、壓力、流量、是否有泄漏、軸承監(jiān)控指示器等，這些都是可以進(jìn)行確定屏蔽泵是否進(jìn)行正常運(yùn)行的方法，其中，軸承監(jiān)控器直接表示屏蔽泵一部分的運(yùn)行狀態(tài)，在判斷屏蔽泵的運(yùn)行狀態(tài)方面起著重要的指導(dǎo)作用。

3.2 TRG 指示儀器來(lái)分析屏蔽泵的運(yùn)行狀態(tài)

TRG 表示表針逐漸增大且不會(huì)擺動(dòng)。這是因?yàn)檫\(yùn)行過(guò)程中，軸承由于受到了磨損原因，還可能是由于電壓的升高。在日常維護(hù)工作中，如果發(fā)現(xiàn)其在黃色區(qū)域內(nèi)，則應(yīng)及時(shí)將其拆下，并用符合要求的零件（檢查電壓）進(jìn)行更換。電表針無(wú)規(guī)則地進(jìn)行擺幅，電泵的運(yùn)行功率過(guò)大，機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中內(nèi)部的聲音不正常響動(dòng)和電機(jī)局部發(fā)現(xiàn)了發(fā)熱現(xiàn)象，這一般是由于機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中的系統(tǒng)不正常循環(huán)導(dǎo)致，流量不足或產(chǎn)生氣泡，應(yīng)檢查循環(huán)液管路，檢查電泵的型號(hào)是否符合要求；表針突然上升到紅色區(qū)域，表針的正常擺動(dòng)幅度增大，并且在啟動(dòng)故障消失后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這是由于轉(zhuǎn)子籠條發(fā)生了膨脹而局部折斷引起的，要更換相同型號(hào)的轉(zhuǎn)子。針突然上升到紅色區(qū)域，針的正常擺動(dòng)幅度增加，并且能夠聽(tīng)到泵中的聲音不正常，這主要是由于葉輪晃動(dòng)、轉(zhuǎn)子軸彎曲、環(huán)磨損、拆除維修；由于TRG 與熱敏元件線(xiàn)的連接錯(cuò)誤，因此應(yīng)按正確的相序進(jìn)行連接：量規(guī)針指示0.5，并且一相的電流顯示為0，這是就需要對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行重接；針頭指示大或小或擺動(dòng)，且此現(xiàn)象很短，這種情況應(yīng)該是需要清潔泵和管道；屏蔽泵工作正常，如果電源線(xiàn)接反出現(xiàn)的現(xiàn)象是電表針一直大于0.75，如果只有將機(jī)器停止一段時(shí)間后再啟動(dòng)發(fā)現(xiàn)電表指針正常，這種現(xiàn)象可能是由于TRG 的電表?yè)p壞或者是電路接地異常所引起的，檢查模塊輸入輸出參數(shù)，檢查電表參數(shù)，檢查模塊，TRG 電表是否接地；指針無(wú)指示或僅反轉(zhuǎn)，原因是模塊極性反裝，模塊選擇錯(cuò)誤：指針在一定位置不動(dòng)，表示指針被卡住，應(yīng)拆檢或更換儀表。

4 屏蔽泵的日常維護(hù)要點(diǎn)

（1）日常檢查。主要檢查的項(xiàng)目有：檢查出口壓力表指針是否異常；電流是否過(guò)載，是否異常；屏蔽泵運(yùn)行過(guò)程中有無(wú)異常聲音和振動(dòng)；注意軸承監(jiān)控指針是否在紅色指示帶的范圍內(nèi)；泵組件的溫度；沒(méi)有液體泄漏。

（2）軸承監(jiān)控器。軸承監(jiān)控器主要用于監(jiān)控屏蔽套的腐蝕和軸承的磨損。監(jiān)視器的指示器顯示紅色區(qū)域，表示監(jiān)視器觸點(diǎn)斷開(kāi)并且監(jiān)視器內(nèi)部的高壓氬氣正在泄漏。這種情況是由于軸承過(guò)度磨損引起的，因此，需要更換顯示器、軸套、止推板、軸承和偏心螺母，成本為2600 ～2850 元；如果在監(jiān)視器指針指示紅色區(qū)域后，它仍在運(yùn)行很長(zhǎng)時(shí)間，則由于定子屏蔽套和轉(zhuǎn)子屏蔽套的磨損，一定會(huì)導(dǎo)致葉輪磨損或燒壞電動(dòng)機(jī)。此時(shí)的維護(hù)費(fèi)用為20000 ～30000 元。

（3）軸承。當(dāng)軸承超過(guò)磨損極限時(shí)，會(huì)引起轉(zhuǎn)子屏蔽套和定子屏蔽套之間的接觸，從而導(dǎo)致定子屏蔽套損壞。因此，有必要密切注意軸承在運(yùn)行中的點(diǎn)檢查。在泵的運(yùn)行中，如果出現(xiàn)振動(dòng)，異常聲音，應(yīng)予以拆卸，檢查軸承，如果發(fā)現(xiàn)軸承和軸套的磨損超過(guò)0.3 ～0.5mm，則應(yīng)更換磨損部位。從實(shí)際操作的角度來(lái)看，普通軸承的磨損主要是徑向的，但軸向磨損則不容忽視。檢查軸向磨損主要是軸承和止推板磨損。即使泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，也要進(jìn)行定期檢查，定期檢查以打開(kāi)泵，主要是檢查軸承的磨損情況。國(guó)產(chǎn)軸承的屏蔽泵的定期檢查周期為3 個(gè)月，國(guó)產(chǎn)軸承的屏蔽泵的定期檢查周期為6 個(gè)月。該泵應(yīng)定期進(jìn)行全面檢查，尤其要注意監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常立即停止處理。

（4）節(jié)流孔板安裝在泵體的出口與管道法蘭之間，因?yàn)槠帘伪猛ㄟ^(guò)自身的循環(huán)潤(rùn)滑，所以，如果沒(méi)有節(jié)流孔節(jié)流效果，則回流液的壓力會(huì)非常低。不能完全潤(rùn)滑軸承會(huì)導(dǎo)致軸承損壞。另外，節(jié)流孔板可以進(jìn)一步增加壓力。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所訴，我們可以通過(guò)掌握屏蔽泵的工作原理，并且掌握屏蔽泵使用過(guò)程中容易發(fā)生故障的位置以及現(xiàn)象，一旦屏蔽泵在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員可以及時(shí)進(jìn)行排除故障，確保正常的生產(chǎn)過(guò)程。日常維護(hù)對(duì)屏蔽泵的正常運(yùn)行有著很大的幫助，不僅僅能夠及時(shí)掌握屏蔽泵的工作狀態(tài)信息，確保屏蔽泵能夠正常運(yùn)行，而且在例行檢查中要提出問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并且能夠認(rèn)真解決問(wèn)題。