自控自吸泵故障分析及解決方案

唐正璽

（烏魯木齊石化公司煉油廠，新疆烏魯木齊 830019）

自控自吸泵故障分析及解決方案

唐正璽

（烏魯木齊石化公司煉油廠，新疆烏魯木齊 830019）

針對煉油廠120萬t/a延遲焦化裝置切焦水提升泵P-404/AB在使用過程中頻繁出現的故障，通過對機泵解體檢修進行損壞原因分析，采取在泵軸首級葉輪絲扣處和次級葉輪絲扣處加工鍵槽的改進措施，解決了機泵因葉輪背冒松脫導致的機泵葉輪、滑動軸承等部件損壞的問題。

自控自吸泵；部件；損壞；結構改進

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.05.48

0 前言

2012年煉油廠引進的2臺200WFB型自控自吸泵，用于煉油廠延遲焦化車間除焦水的循環利用，在除焦生產中起著重要作用，故障停機或檢修時間過長將會影響正常除焦，進而影響裝置的平穩生產（裝置除焦生產周期為24 h）。自控自吸泵安裝運行中，重要零部件頻繁出現損壞，增加了人力、材料成本和檢修過程的風險程度，影響裝置的平穩生產。

1 WFB型無密封自控自吸泵

1.1 結構組成及工作原理

（1）工作參數。 煉油廠120萬t/a焦化裝置切焦水提升泵P-404/A，B使用的WFB型無密封自控自吸泵功率110 kW,流量300 m3/h,揚程35 m,電機功率110 kW,轉速1430 r/min，輸送介質切焦水。

（2）結構組成。 WFB型無密封自控自吸泵主要由泵體、葉輪、泵蓋、導葉、副葉輪、泵軸、連接架、電動空氣控制閥等部分組成。泵體內部由吸入室、儲液室、氣液分離室等部分組成。

（3）工作原理。泵正常起動后，葉輪將吸入室所存的液體及吸入管路中的空氣一起吸入，液體混合氣體在葉輪高速旋轉的離心力作用下經導葉拋入氣液分離室，由于流速突然降低，氣體與液體的比重不同，較輕的氣體從混合液中分離出來并被排出泵外，脫氣的液體重新進入工作腔與葉輪內部，與吸入管路中吸入的空氣再次混合，在葉輪旋轉的作用下，很快使泵體入口形成一定的真空度，從而達到自吸的目的。由于該泵具有獨特的排氣功能，因此能輸送含有氣體的液體并無須安裝底閥。該泵配有電動空氣控制閥，運行時控制閥關閉，實現密封；停機后控制閥打開，破壞吸入管路中的真空，防止停機后泵腔內的液體因虹吸作用而從吸入管路流出，使泵腔內保存足夠的液體來繼續完成自吸過程，實現“首次引流、永久自吸”。

1.2 使用特性

WFB型自控自吸泵采用泵用連環式多面離心密封裝置，革除了傳統水泵的填料密封、盤根密封、機械密封，徹底消除了“跑、冒、滴、漏”等情況，確保了設備安全，減少了環境污染，是替代各種長軸液下泵最理想的設備。

（1）配置停機密封，可適用于頻繁啟動場合。

（2）優化水力及結構設計，提高水泵效率，降低配套電機功率。

（3）使用壽命比同類產品更長。傳統水泵的密封裝配工藝是采用“緊密配合”關系，而WFB無密封自控自吸泵的密封裝置是“間隙配合”關系，消除了水泵運行過程對密封產生的摩擦、磨損和破壞；主軸和葉輪“一體化”連接，改變了“絲扣連接”、“拼帽連接”的陳舊工藝，葉輪不會因連接松動造成損壞。

（4）移植真空泵原理，該泵自吸性能穩定可靠，特別是采用電動空氣控制閥，真正實現了“一次引流，永久自吸”

（5）采用動力密封裝置，運用時無磨損，使用壽命較傳統產品長10倍以上。

（6）機組振動小，噪聲低，不需要地腳固定，移動靈活，拆裝方便。

（7）具有優越的自控功能，可與相關控制系統配套實現高度自動化[1]。

2 存在的問題及原因分析

（1）故障現象。P-404/ AB于2011年11月投入使用，其中 P-404/B泵在2012年11月出現振動大，量不足的情況。解體檢查發現泵軸磨損（圖1），葉輪背帽松脫（圖2）、一級葉輪損壞嚴重（圖3），軸承、滑動軸承（導軸承）損壞（圖4）。2013年12月該泵又出現振動大，量不足情況，解體后發現損壞情況與上次基本相同。而P-404/A泵也存在同樣的損壞情況。

圖1 泵軸磨損

圖2 葉輪背帽松脫

圖3 葉輪損壞嚴重

圖4 滑動軸承（導軸承）損壞

圖5 鍵槽加工位置

（2）原因分析。作業人員從幾次檢修中發現，機泵每次損壞都存在葉輪背帽松脫情況。分析認為，泵在運行中，首級、次級葉輪背帽脫落，背帽滯留在葉輪液道里造成筋板損壞，同時機泵動平衡遭到破壞，使泵軸在運行中徑向擺動，造成滑動軸承（導軸承）磨損，與軸間隙磨損＞5 mm，導致泵上端滾珠軸承磨損，造成機泵泵軸磨損。由此判斷，機泵葉輪背帽松脫是造成機泵其他零件損壞的主要原因，造成葉輪背帽松脫的主要原因可能是由于切焦水提升泵停泵時，出口管線介質倒流且泵出口單向閥不嚴，切焦水下落后造成泵反轉，而葉輪背帽主要靠絲扣緊固，泵反轉時背帽反轉脫落最終對葉輪和軸承造成損壞。

3 改進方案及效果驗證

（1）改進方案。針對葉輪背帽松脫的問題，提出加裝葉輪背帽防松脫裝置的改進方案，在泵軸首級葉輪絲扣處和次級葉輪絲扣處加工鍵槽，加工位置見圖5。加裝止推墊片使葉輪背帽不易脫落。

（2）效果驗證。改進后，200WFB自控自吸泵運行正常，解決了因葉輪背帽脫落而造成機泵重要部件損壞的問題，減少維修工時和檢修費用，確保裝置的長周期平穩運行，為該類型泵的故障判斷及維修積累了寶貴經驗。

［1］吳作成.WFB無密封自控自吸泵技術淺析［C］.2006年全國水處理技術研討會論文集,2006.

TH317

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〔編輯 李 波〕