高溫濃硫酸液下泵振動分析及處理

李志翔（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

?

高溫濃硫酸液下泵振動分析及處理

李志翔
（江西銅業集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

摘 要：貴溪冶煉廠硫酸一系統長軸濃酸泵在運行過程中震動偏大，經過一系列分析，從設備基礎、灌漿、設備結構、安裝過程等方面進行了逐項檢查與分析，最終解決了濃酸泵底座振動值大的問題，成功地消除了振動缺陷，實現了設備長周期安全運行，滿足了安全生產需要。

關鍵詞：濃硫酸泵；液下泵; 原因；分析；振動缺陷；聯軸器

1 引言

江西銅業集團公司貴溪冶煉廠硫酸一系統引進了昆明嘉和科技開發有限公司大型立式濃酸泵后，泵整體運行平穩，能夠滿足硫酸生產和工藝需要。但在生產運行中硫酸一系統一吸收塔泵（以下簡稱1AT泵）也出現了一些問題，1AT泵底座振動值和出液管彎頭振動的幅度都偏大，膜片聯軸器上的緊固螺栓松動、膜片有斷裂或明顯的塑性變形，泵運行不穩定，迫使多次停泵檢修。為了防止濃酸泵因振動大而導致系統停車的情況發生，技術人員進行了全面細致的分析，并進行了針對性的改進措施。

2 1AT泵使用條件及泵性能參數

硫酸車間一系統一吸收塔介質情況為：硫酸濃度98%，溫度80～90℃。

濃酸泵應達到以下技術指標。

流量：正常1400 m3/h；

額定：1550 m3/h；

揚程：22 m；

轉速：980 r/rain；

效率：≥83%；

配套電機功率：210 kW；

材料年腐蝕率：＜0.2 mm；

安裝條件：液下深度2100 mm。

1AT泵整體結構型式如圖1。

圖1　濃酸泵整體結構型式

3 存在的問題

1AT泵運轉幾年來泵整體振動大一直困擾著安全生產，迫使泵多次停車檢修，尤其是出口管彎頭的最大振動幅值為180μm［6］。制酸系統停車檢查泵時發現，剛性聯軸器連接螺栓斷裂和膜片破損現象時常發生，如何消除振動缺陷，成為了技術人員首要解決的問題。

4 因素分析以及采取的措施

4.1工藝因素及措施

（1）工藝指標控制不嚴，泵槽液位波動大，造成泵體聯接螺栓與酸氣接觸，泵的液上部件腐蝕。通過嚴格標準化操作，適當提高泵槽內濃硫酸的液位，避免液位大范圍波動［3］。

（2）在出口管處安裝節流孔板，以降低管段內的壓力不均勻度，從而達到減振的目的［4］。

（3）縮短外接出液管管道支架之間的距離， 增加支撐支架個數。

通過以上的改進措施，觀察監測振動值，振動值沒有變化。

4.2檢修因素

（1）泵與電機在運轉中發生振動的因素是很多方面造成的，斷開電機與泵之間的聯軸器，分析振源是來自泵還是電機。

（2）對電機轉子做動平衡,并仔細檢查立式電機底座和泵之間的連接固定螺栓是否擰緊［5］。

（3）將電機底座直口進行擴孔，電機與泵兩半聯軸器的同心度偏差調整為0.020mm以下。

通過以上的改進措施，再次觀察監測振動值，振動值沒有變化。

4.3泵自身備件因素

對泵進行解體檢修，更換改進材質后的葉輪、軸和軸承等易腐蝕的部件后，泵的振動值仍然沒有變化［1］。

4.4改變電機軸和泵軸的連接方式

在排除了以上的一些因素可能引起的泵振動值外，技術人員還嘗試選用了高強度材質的連接螺栓用于聯軸器上，螺栓剪斷的現象仍然發生。為此在滿足安裝尺寸的前提下，技術人員將電機軸和泵軸的連接方式由彈性膜片聯軸器（圖2）改為彈性套柱銷聯軸器（圖3）。經過改造，如表1可見，底座振動值由改造前的140～160mm/s降為改造后的40～60mm/s，下降明顯，聯軸器連接螺栓無松動、斷裂現象，泵運行不穩定因素徹底解決。

圖2　膜片聯軸器

圖3　彈性套柱銷聯軸器

4.5泵安裝基礎引起的振動

泵安裝完后，底座以下部分和出液管的垂直度誤差將引起泵體的振動。出液管及泵頭總長較長，均為懸空掛置，如果安裝基礎垂直度偏差過大，在泵運轉中必將造成出液管及軸等劇烈振動。這也是1AT泵振動值比較高的主要原因［2］。

5 結語

濃硫酸液下泵是制酸系統運行的重要設備，經過技術改造后消除了振動缺陷，從而大大延長了這一關鍵設備的運行壽命，避免了制酸系統停車的情況發生，減少了很大一筆維護費用，提高了生產和經濟效益。

參考文獻：

［1］趙駿, 陳興. 大型JHB型高溫濃硫酸液下泵設計實踐與應用[J]. 硫酸工業, 2006(5):26-29.

［2］趙駿, 陳興. 大型高溫濃硫酸液下泵的設計與使用[J]. 硫酸工業, 2009(3):25-28.

［3］曾慶堅. 硫酸系統濃酸泵腐蝕問題的解決[J]. 銅業工程, 2003(3):34-36.

［4］唐興. 大型立式濃硫酸泵的研制與應用[J]. 有色設備, 2009(1):8-12.

［5］吉天錫. 試論離心泵振動的原因及其防治措施[J]. 化工設計通訊, 2002(2):41-43.

［6］佟德純. 設備診斷技術—振動檢測技術[J]. 設備診斷技術和維修技術.1988(1-2):105.

Vibration Analysis and Treatment of High-Temperature Concentrated Sulfuric Acid Submerged Pump

LI Zhi-xiang
（Guixi Smelter, Jiangxi Copper Corporation, Guixi 335424, Jiangxi, China）

Abstract:Since the large vertical vibration of concentrated sulphuric acid pump in operation process of Guixi Smelter, through various factor analysises and the specific measures on equipment foundation, grouting, equipment structure and installation, the problem of large vibration value on concentrated sulphuric acid pump founcdation was solved finally, the vibration defect was eliminated successfully, equioment safe operation for long period was realized and the production safety requirement was meeted.

Keywords:concentrated sulphuric acid pump；submerged pump；reason; analysis；vibration defect；coupling

作者簡介：李志翔（1982-），男，江西鉛山人，工程師，主要從事設備檢修維護工作。E-mail: 285467604@qq.com

收稿日期：2015-09-08

中圖分類號：TH3

文獻標識碼：B

文章編號：1009-3842（2016）01-0071-02