多級高壓輸油泵推力軸承瞬間燒毀故障處理

賈志峰

德國魯爾泵廠生產的SMI300/008*11型離心泵，是一種國內少見，用途特殊的多級高壓泵組，最高工作壓力15MPa，使用壓力12MPa，額定轉速2980r/min，用于成品油管網輸送。因石化輸油行業，對輸油設備的運行要求極高，平時實行24h遠程監控。泵機組在出故障前，非驅動端軸溫一般為65℃左右，振動值垂直方向1.9mm/s，水平方向1.9mm/s，軸向0.9mm/s，報警值4.3mm/s，但現場用測振儀測量有偶然偏高現象。在高溫天氣環境下連續運行軸溫驟升，來不及采取措施，溫度已經越過報警值造成停泵事故。

1.檢查泵組故障

拆卸非驅動端軸承箱，發現軸承組內滾柱保持架架脫落，材料有高溫受熱變色現象。用液壓扳手取下推力軸承組，檢查徑向軸承，內環光滑無劃傷且無受熱現象。清洗檢查滾柱、滾柱架，無變形，整套徑向軸承良好。更換新軸承組（由1對SKF-7313BECBJ-019D軸承、內軸套、彈簧膜片、軸承壓蓋、軸承外套組成），用墊片調整后，測量軸向間隙為0.06mm，符合設備維修技術要求。

加注潤滑油試車，0.5h后軸溫升至80℃，接近報警值，再次分析后認為推力軸承承載超負荷。

2.故障原因分析

原因為泵多級葉輪動平衡失衡，產生軸向推力，推力軸承雖然帶有減振膜片，但是無法承受超負荷外力，造成推力軸承摩擦力加大軸溫驟升，遠傳測溫儀無法顯示瞬間高溫，從而無法提示操作人員。

3.處理措施

解體泵殼，對泵的轉子、葉輪、級間套、口環和軸承，進行徹底測量檢查并排除其他可能存在的問題。檢查中發現，泵葉輪第5級和11級間4個平衡孔因高壓沖刷發生變形，由原來的5mm增至8mm。平衡套被介質沖刷出約3mm的軸向痕跡。當泵正常運行時，介質經低壓端葉輪逐級加壓到達高壓端時，有部分介質從平衡孔流出，返回低壓泵腔使葉輪保持平衡。當平衡孔和軸套被沖刷后，平衡孔過流量增加，軸套間隙也被沖刷。從平衡孔和軸向刷痕處返回的介質流量超壓，進入低壓泵腔，沖擊葉輪，對葉輪產生軸向推力。葉輪失去平衡，將產生的軸向力傳遞給非驅動端的推力軸承，推力軸承無法承受超負荷外力而燒毀。

經過重新研究，減小了平衡孔的直徑，確認材料后對平衡套進行改進和完善，減少了軸套間隙，徹底消除轉子的軸向位移，軸承不再燒毀。維修后，運行中軸承溫度比維修前低10℃，其他各項指標正常，運行良好。

W 11.12-35