鹽酸系統磁力泵改造總結

楊小軍，劉彩紅（唐山三友氯堿有限責任公司，河北唐山063305）

鹽酸系統磁力泵改造總結

楊小軍，劉彩紅
（唐山三友氯堿有限責任公司，河北唐山063305）

介紹了鹽酸系統磁力泵的工作原理，實際生產中出現的各種問題，以及后期所進行的技術改進，提高了設備運行的穩定性。

鹽酸；磁力泵；改造

唐山三友氯堿有限責任公司（以下簡稱“唐山三友”）隸屬于唐山三友集團，主要產品有32%液堿、50%液堿、鹽酸以及多種型號聚氯乙烯。其中，燒堿系統電解過程中產生的氯氣、氫氣經過處理后送至氯化氫合成工序，在合成爐內燃燒生成氯化氫氣體，大部分氯化氫作為PVC生產原料輸送至下游工序，剩余氯化氫用純水吸收制取高純鹽酸。

1 工藝流程

來自氯氫處理工序合格的氯氣、氫氣按1∶1.05～1∶1.10的比例進入石墨合成爐，其中，氯氣進入石英燈頭內層，氫氣進入石英燈頭外層，在燈頭頂部燃燒，生成的熱量由夾套內的純水及塊孔換熱器內的循環水移走，冷卻后的氯化氫氣體經緩沖罐送往氯乙烯車間。

根據生產需要，部分氯化氫氣體依次進入一級石墨吸收器、二級石墨吸收器、尾氣吸收塔，自下而上被水吸收生成鹽酸，不溶氣由風機進行排空。合格鹽酸一部分經泵輸送至罐區予以外售，另一部分輸送至一次鹽水及電解工序供生產耗用，鹽酸輸送用泵均選用磁力泵，較傳統離心泵密封性好，故障率低。

2 設備簡介

2.1泵體結構

磁力泵主要由轉子總成（葉輪、泵軸）、滑動軸承、內磁轉子、不導磁的隔離套、外磁轉子、電動機、泵頭、連接底座等組成。

2.2 工作原理

設備運行過程中，電動機帶動外磁轉子旋轉，磁場穿透空氣間隙和非磁性的隔離套，帶動與葉輪相連的內磁轉子作同步旋轉，葉輪通過離心力的作用將電動機的機械能轉化為介質的靜壓能和動能，實現液體的連續輸送。

2.3 運行優勢

磁力泵為動力無接觸同步傳遞，將容易泄露的動密封結構轉化為零泄漏的靜密封結構。由于泵軸、葉輪、內磁轉子均被泵體、隔離套完全封閉，從而解決了機械密封“跑、冒、滴、漏”等安全隱患，保證了職工操作的安全及生產的穩定運行，降低了設備檢修率。

（1）運行平穩。滑動軸承為介質冷卻潤滑，降低了能耗及油品對環境的污染，因為無接觸磁力傳動，降低了設備的振動，現場環境有明顯改善。

（2）結構簡單，維修方便。對比傳統離心泵有效縮短檢修耗時。

3 存在問題

（1）磁力泵運行狀態的監控存在一定難度。操作人員發現轉動聲音、流量、電流出現異常時，磁力泵內部構件已經損壞。日常生產過程中，無法通過巡檢對泵體故障問題做出預判。

（2）對操作精度要求較高。輸送物料過程中應避免內部介質壓力過高或空轉2種極端情況的發生，壓力過高或空轉均會導致內部轉子磨損，造成在后續生產過程中出現突然不上量、電流高、流量壓力波動等問題。

（3）對檢修質量要求較高。泵與電機對中線安裝不當時，會造成軸承、轉子、隔離套磨損，造成在后續供液過程中的鹽酸含鐵高，進而影響產品質量。

（4）故障點排除流程繁瑣。一旦因設備腐蝕造成鹽酸含鐵量超標，勢必增加化工操作人員工作量，需各班組頻繁觀察和分析鹽酸泵進出口鹽酸顏色及含鐵指標的變化情況，需從頭到尾逐步分析、逐一排查問題根源。因設備多、流程長，故障排除流程頻繁，耗時較長，增加了檢修人員工作量。

4 原因分析

鹽酸系統磁力泵均為鋼襯氟材質，但由于結構形式設計不合理，造成頻繁損壞，進而導致鹽酸含鐵高、突然不上量、電流高、流量壓力波動等問題，影響產品質量，嚴重時甚至造成離子膜的不可逆污染，不但給生產造成損失，還加大了安全生產的風險及環保的壓力。

磁力泵在實際運行過程中頻繁損壞的原因主要包括以下幾方面。

（1）葉輪設計不合理。不能很好地平衡軸向力，加劇了滑動軸承磨損速度，進而導致電流高、后蓋及內磁轉子高溫磨損。生產中無法準確找到故障點，檢修過程的反復排查造成耗時長，影響了設備的穩定運行。

（2）結構形式不合理。葉輪轉子與內磁轉子依靠螺紋連接，O型圈密封，如果螺紋處密封失效，鹽酸便會滲入腐蝕螺紋，造成成品酸污染，鐵離子含量超標。若發現不及時，連接失效，出現運行泵不上量情況，造成生產波動。

（3）備品備件質量問題。內部機芯有葉輪、后蓋、內磁囊、滑動軸承，經常出現不同程度開裂，鹽酸腐蝕內部基材損壞等情況。

（4）檢修質量不達標。出現因滑動軸承與后蓋配合過松出現軸承損壞情況。

5 改進措施

針對磁力泵在使用過程中存在的各種問題，對現有鹽酸系統磁力泵的結構進行改進。

（1）泵頭改造。將原磁力泵泵頭拆除替換保留原來電動機，并對其內部的轉子、泵軸、滑動軸承等部件的結構形式進行改進，材質仍然維持原有鋼襯氟材質，以節約改造費用。

（2）葉輪與泵軸連接形式改進。采用葉輪鎖母連接。葉輪及轉子內鑲嵌碳化硅，主軸及鎖母均采用高強度碳化硅材質，且配合緊湊，內磁轉子與軸裝配為一體結構，避免因配合失效造成的部件腐蝕。

（3）在后蓋、隔離套、葉輪前后端面、泵體口環處裝配滑動軸承組合。該形式不僅能對整體轉子起到支撐作用，還可有效避免內磁轉子對后蓋、隔離套的磨損，以及葉輪對泵體、后蓋的磨損。

（4）在葉輪、后蓋上設計平衡孔，泵軸采用空心軸。此設計一方面考慮到了軸向力的平衡，另一方面可增加內磁轉子工作液的循環量，避免因循環不暢造成內部構件磨損、溫度升高等情況。

6 總結

設備的運行狀態直接關系到生產的整體穩定性，通過結合實際工況對鹽酸系統磁力泵的結構改造，滿足了生產工藝的使用要求，設備運行平穩，有效降低檢修頻次。減少備品備件的損耗，年可節約采購費用15萬元。此外，保障了產品質量的穩定性，避免因泵體配件腐蝕造成鹽酸系統鐵離子超標，確保了生產的穩定運行。

Summary of modification of magnetic pump in hydrochloric acid system

YANG Xiao-jun，LIU Cai-hong
（Tangshan Sanyou Chlor-alkali Co.,Ltd.,Tangshan 063305，China）

The working principle and the problems in the actual production of magnetic pump was introduced. The technical innovation in later period could improve the stability of the equipment operation.

hydrochloric acid；magnetic pump；innovation

TQ051.21

B

1009－1785(2017)01-0024-02

2016-11-18