屏蔽泵循環系統的常見故障分析

張文慶

（萬華化學（寧波）有限公司）

屏蔽泵循環系統的常見故障分析

張文慶*

（萬華化學（寧波）有限公司）

屏蔽泵是化工企業常用的輸送設備之一，而屏蔽泵的循環系統是保障屏蔽泵正常運行的重要方面。就屏蔽泵循環系統的常見故障進行了分析和研究，并針對工作中遇到的屏蔽泵故障案例提出了一些分析、判定意見和解決問題的措施。

屏蔽泵 循環系統 故障分析 屏蔽電機 維修

0 前言

屏蔽泵電機與泵的一體化結構以及其全部靜密封無泄漏結構，主要用于輸送有毒、易燃易爆、強腐蝕性、放射性和貴重的液體，因此在有機化工中屏蔽泵使用得較多[1]。寧波萬華工業園內許多輸送設備就是屏蔽泵。日常工作中遇到問題最多的也是屏蔽泵。在屏蔽泵發生的故障中，因循環系統問題而導致的故障占了絕大多數。

屏蔽電機工作時產生的熱量由冷卻潤滑液帶走，同時屏蔽泵的導軸承、推力盤也需要潤滑冷卻。因此屏蔽泵冷卻潤滑回路的正常運行是保證屏蔽電動機正常工作的必要條件[2]。

循環系統一旦出現不暢，就會造成冷卻不到位和軸承潤滑不足，繼而導致溫度升高，軸承磨損加劇，最終導致軸承抱死跳車，嚴重時電機熱量帶不走，還有可能損壞轉子和定子，造成更加嚴重的設備事故。

在循環系統出現故障的時候進行準確的判斷,將極大地提高維修的針對性，從而節省維修資源，提高維修效率。進一步掌握循環系統的維護方法，將會使設備更加穩定地運轉，延長設備的運行周期，從而降低生產裝置的運行風險。

1 屏蔽泵循環系統的類型

屏蔽泵的循環系統大致可分為外循環、內循環和逆循環三種類型。

外循環就是循環液由泵腔出口或連接體出液孔進入循環管，然后進入后軸承底腔，再通過后軸承流道、定子腔、前軸承流道返回泵腔的循環。

外循環的主要特點就在于循環管對循環液的降溫效果，外循環可以有效地降低軸承系統的溫度。特殊情況下，還可以在外循環的循環管上套上水夾套以實現快速降溫，或者套上蒸汽夾套以保護高熔點物料。

內循環就是循環液由前軸承座端蓋過液孔直接進入定子腔，然后由后軸承流道進入后軸承座底腔，最后通過轉子軸內孔返回到葉輪入口的循環。

內循環由于取消了循環管，減少了泄漏點，因而設備運行更加安全，結構也更加緊湊。但是循環液一來一回經過電機兩次加熱過程，容易造成循環液溫度過高甚至氣化，影響散熱和潤滑作用。另外，內循環對葉輪鎖緊螺栓等中空部件也有較高的要求。

逆循環就是循環液由前軸承座端蓋過液孔直接進入定子腔，然后由后軸承流道進入后軸承座底腔，最后通過通道流出系統的循環。

逆循環的循環路徑與外循環相反，無需排氣閥。其逆循環管路可將循環液排到進液罐的氣相區，從而保證泵和定子腔內無氣體存在，確保軸承的潤滑和電機的冷卻。這種結構適合于輸送甲醇等閃點較低、易氣化的物料。

2 屏蔽泵循環系統的常見故障

2.1 工藝原因造成的循環系統故障

循環系統的故障原因無外乎工藝原因和設備原因兩個方面。

經驗表明，設備的故障百分之八九十是工藝原因造成的。屏蔽泵循環系統的故障，也大多是工藝物料問題或工藝人員誤操作造成的。

工藝原因造成的循環系統故障大多為 “慢性病”，即需要較長時間才能體現出來。一般表現為循環液流量不足，從而導致石墨軸承因潤滑和冷卻不及時而溫度升高、電流降低、壓力降低等故障。

產生故障的原因主要有以下幾點：

（1）入口過濾器堵塞，導致循環液供液不足且溫度升高。很多設備經常出現這種情況，尤其是在剛開車物料比較臟的時候，這時屏蔽泵電流、壓力、流量降低，溫度升高，振動變大。一般清理過濾器后，設備便會恢復正常。

（2）排氣不干凈或物料溫度過高引起氣蝕或者氣縛，造成循環液壓力降低，流速減緩，從而導致冷卻和潤滑不及時。

（3）冷卻水閥未開或開度較小，造成循環液冷卻不到位。如萬華化學 （寧波）有限公司 （設備位號P3401-1，下同）工藝人員在啟泵的時候忘記了開循環水，運行幾個小時后，因循環液冷卻不及時，造成石墨軸承抱死，引起跳車。

（4）循環液過臟，導致循環管堵塞，進而造成軸承缺乏潤滑抱死。如P3406-1循環管被物料殘渣堵塞，導致循環液流動不暢，軸承抱死跳車。

（5）循環液壓力不足。對于帶機封的屏蔽泵，除了副葉輪提供循環液的循環動力外，循環液本身還需要具有一定的壓力，即循環液閥門開度要適當。如果循環液閥門開度較小的話，就很容易導致循環過慢、潤滑不足。

需要注意的是，工藝原因造成的循環系統故障如果不及時排除，往往會惡化成更嚴重的設備故障。

2.2 設備原因造成的循環系統故障

設備原因也是造成循環系統故障的一大因素。設備本身的問題或者檢修過程中操作失誤都可能造成屏蔽泵故障。

（1）無直槽軸承裝錯位置，造成潤滑不暢，循環液流動減慢。眾所周知，石墨軸承有帶直槽和不帶直槽兩種，一般情況下前軸承不帶直槽、后軸承帶直槽。但是為了便于維修和加強潤滑，對于內循環屏蔽泵，即循環液兩次受熱的屏蔽泵，前后軸承通常都采用帶直槽的軸承，以減小阻力，加大循環量。

（2）檢修復位時，忘記了檢查確認循環液流道是否暢通。循環管和出液孔等尺寸均較小，出現故障時很容易造成堵塞，如果檢修時未對循環液流道是否通暢進行確認，就很容易造成故障重復。

（3）出液孔位置安裝錯位。循環液的流道位置是固定的，前軸承座的上下位置也要符合流道的要求，如果裝錯，就會導致循環停頓。

2.3 其它原因造成的循環系統故障

不能將屏蔽泵簡單地看作是一個單獨的個體，它是整個系統的一部分。一臺屏蔽泵發生故障，往往會導致整個系統發生變化；反之，系統發生某些變化，也會引發屏蔽泵的某些故障。

近年來，隨著寧波萬華MDI裝置不斷地進行技改，工藝、管線、物料等各個方面的參數都有了不同程度的變化，因此也會引發屏蔽泵的某些故障，循環系統故障就是其中之一。

例如，位號P3103-1/2的設備經2012年大修技改后改為同P3103-3一樣的泥漿分離型屏蔽泵，三泵共用一根原來僅供P3103-3使用的循環液管線，因此循環液的供液量明顯不足，導致在開車時三臺泵的軸承溫度變得很高。后來了解到這一情況，于是將循環液輸送管線加粗，加大了循環液供液量，才解決了這一問題。

又例如，位號P3110的甲醛泵選型不當，且循環液甲醛溫度較高，軸承經常因溫度過高而抱死。后來改為采用帶水夾套的屏蔽泵，降低了循環液溫度，泵才恢復了正常。

綜上所述，屏蔽泵循環系統出現故障主要有兩個方面原因，一個是循環路徑不通暢，另一個就是循環液的流速和溫度不適當。出現故障時，從這兩個方面入手并結合現場實際情況追根溯源進行分析，即可找到故障原因，及時順利地排查故障，保證設備的穩定運行。

3 屏蔽泵的日常維護

設備的維護需要工藝和設備人員雙方的共同努力，筆者有如下建議。

（1）要提高設備和工藝人員的專業素質，端正工作態度和工作作風，杜絕一些低級錯誤，例如未對好流道口、忘開冷卻水等。

（2）要加強設備和工藝兩方面的巡檢工作，時刻了解屏蔽泵的運行狀態。在軸監器指示偏大時，要及時解體檢查，更換易損件。如發現泵有異響、異常發熱、振動過大、過載保護等現象，應立即停泵檢查，不得再次啟泵［3］。

（3）工藝和設備人員要多了解一些對方專業的相關知識，工藝人員如果知道一些設備知識，掌握一些簡單的故障判斷及處理方法，如過濾器堵塞的判斷等，就可避免一些誤操作，減少設備的損壞；設備人員如果知道一些工藝知識，就會在設備出現故障時更加準確地判斷故障原因，也會在檢修工作中采取適當措施，盡量地避免類似故障再次發生。

（4）維修人員在加強本專業知識學習的同時，還應拓寬知識的廣度，比如多了解一些電氣知識，這樣在面對一些復雜的屏蔽泵故障時，就會從多個角度出發考慮問題，做出的分析判斷也會更加科學。比如今年大修新換的P3103-2設備，軸監器總是進紅區，解體檢查也并未發現問題，最后判斷為軸監器定子內上下側線圈的電勢不平衡，于是減少了線圈，電勢恢復了平衡，軸監器也恢復了正常。

（5）要加強設備與工藝人員的互相溝通，當工藝方面或設備方面情況發生變更時，要及時地互通信息，以便對方更好地處理變更引起的連鎖反應，如前述的P3103工位循環液供液管線加粗問題等。

[1]鄭志剛，張巧真，譚蘋，等.淺談屏蔽泵的日常維護與保養 [J].河南化工，2004（7）：43.

[2]孔祥花,孔繁余.屏蔽泵冷卻潤滑回路分析計算 [J].水泵技術,2006(5)：8-10.

[3]胡志兵,田興國，土依洪江，等.屏蔽泵故障分析與防范 [J].設備管理與維修,2008(8)：18-19.

大慶石化智能控制裂解爐溫度

2014年 9月20日，一項多變量智能內模自適應控制技術在大慶石化公司化工一廠EF-3120乙烯裂解裝置應用成功，標志著大慶石化大型乙烯裝置裂解爐COT盤管出口溫度控制技術達到國內領先水平。

內模自適應控制替換了原有的DCS控制，改變了原來靠改變燃料氣壓力來控制COT溫度的調節方式，突破了原操作系統中COT溫度控制靠人工調節的瓶頸。這項技術采用COT溫度與燃料氣流量串級控制，實現爐內熱量數據提前反饋，起到了超前調節的作用，真正做到溫度調節及時、智能、高效。

這項智能化自動控制技術投用后，COT溫度波動范圍嚴格控制在設定值2℃以內，低于投用前設定值5℃的波動范圍。COT溫度波動減少，可提升產品的收率，提高裂解爐運行周期。

目前多變量智能內模自適應控制系統運行平穩，各項指標達到了預期目標，為今后乙烯裂解裝置智能控制改造提供了寶貴的經驗。

（禾火）

An Analysis of Common Failures in the Circulation System of Shielding Pump

Zhang Wenqing

Shielding pump is one of the common apparatus for transportation in chemical enterprises,the circulation system of which plays an important role in ensuring the normal operation of the pump.The common failures in the circulation system of shielding pump are analyzed and studied,and for the failures encountered in the work,analyses,judgments and corresponding solutions are put forward.

Shielding pump;Circulation system;Failure analysis;Shielding motor;Maintenance

TQ 051.21

2014-03-10)

*張文慶，男，1978年生，碩士研究生，工程師。寧波市，315812。