苯乙烯1105A泵故障原因分析及解決措施

張彥博

（遼寧省葫蘆島市錦西石化分公司 遼寧葫蘆島）

錦西石化苯乙烯泵1105A的設備型號為ZBE50-315，為單級離心泵，揚程127 m，轉速2950 r/min，額定流量65.9 m3/h，輸送介質為苯，入口溫度167℃，電機驅動功率為45 kW。2012年1月，此泵出現密封泄漏和電機超電流現象，而且在正常的檢修中，在把緊泵蓋時，軸承箱出現裂紋。經過2次的常規檢修，問題沒有很好的解決。

一、機械密封安裝要求及故障解決辦法

（1）檢查泵上與軸套、壓蓋相接觸的金屬件表面是否完好。為了避免非金屬元件（如柔性石墨軸封）的損傷，應在有非金屬元件滑過的所有臺肩部位加工出 2×30°倒角，所有尖角倒圓并修整光滑在鍵槽或沉孔處倒掉所有棱角，有密封圈滑移的直徑處金屬表面粗糙度Ra≤0.8 μm，靜密封圈處的金屬表面粗糙度Ra≤3.2 μm。

（2）清潔密封腔體，檢查相關的安裝連接尺寸。校核密封腔體中旋轉件及靜止件的軸向及徑向跳動值，確保不超過標準規定的極限值。軸端部跳動＜0.1 mm，軸徑向跳動＜0.05 mm，密封腔止口外徑配合面與軸的同心度＜0.125 mm，密封腔止口內徑配合面與軸的同心度＜0.125 mm，密封腔端面跳動量（TIR）應＜0.05 mm。

對照以上逐條進行檢查，發現密封腔端面跳動量超標且密封卡蘭的密封端面有些不平，于是對泵蓋和密封卡蘭的密封端面進行了機械加工使其達到標準以內。泵檢修完以后，告知車間的設備管理人員：要盡量避免介質壓力波動；避免頻繁開停車；避免泵抽空、汽蝕；避免沖洗液、急冷水中斷；定期檢查密封輔助系統工作是否正常；避免用水質硬的急冷水。采取以上措施后，此泵一次開車成功。

二、電機超電流的原因分析

此臺泵自2005年12月投用以來，沒有進行過大修，殼體口環和葉輪口環沖刷比較嚴重，口環間隙最大處達到2 mm。此次檢修更換了葉輪口環和殼體口環，并把口環間隙控制在檢修標準之內（口環間隙標準值如表1所示），結果檢修完開車后，電機沒有超電流。那么為什么口環間隙變大，電機電流會變大呢？對此，很多同志不清楚其中的原因。其實，這個問題可以從能量守恒的角度來解釋。首先假設口環間隙在標準之內時介質在葉輪入口處的平均流速為V1，口環間隙變大后介質在葉輪入口處平均流速為V2，由于葉輪是同一葉輪，葉輪的外徑也是不變的，電機的轉速也是一定的，故葉輪出口處的線速度V在口環間隙變大前后的值是不變的。所以在口環間隙變大后，介質的回流量會變大，抵消介質在葉輪入口處的能量會更多，也就是說此時介質的機械能要小于口環間隙未變大前的機械能，即V2＜V1。但口環間隙變大前后V是不變的，也就是機械能是不變的，所以電機會做出更多的功，電流也就會相應的變得更大。

表1 口環、托瓦、軸套標準配合間隙表 mm

三、軸承箱出現裂紋原因分析

由于在安裝泵轉子時，未對準泵殼體，而試圖通過把緊泵蓋螺栓來矯正轉子的位置，此時泵蓋變形比較大，而泵蓋把這種變形傳遞給了很單薄的鑄鐵制的軸承箱（圖1），由于軸承箱受力不均勻且比較大，超出了軸承箱的強度極限，結果造成了軸承箱在最薄弱的位置開裂。

圖1 P1105A外形圖

四、結論

由于一些機泵工作時間較長，泵的過流部分會不同程度存在著沖刷和腐蝕現象。為此，在檢修時必須徹底檢查和修復。比如，檢查軸的彎曲是否符合要求；密封腔和密封壓蓋的幾何尺寸是否滿足配合要求；轉子和定子的同心度是否符合要求；泵蓋和泵殼止口配合間隙是否符合要求；葉輪口環和殼體口環的配合間隙是否符合要求等，不滿足幾何尺寸和配合要求的須更換新的配件或者修復，直到滿足使用要求為止。