改進型聯軸器在醇酮工藝的應用

莊豐余，韓慶平，李 姝，張 旭，岳景春

（中國石油遼陽石化分公司，遼寧遼陽 111003）

改進型聯軸器在醇酮工藝的應用

莊豐余，韓慶平，李 姝，張 旭，岳景春

（中國石油遼陽石化分公司，遼寧遼陽 111003）

受裝置地下水影響，冬期結化凍過程中機泵進出口管線基礎會出現小幅升降，使管線與泵體之間產生富余應力，影響泵體與電機對中性能，設備故障頻發。通過對故障原因的分析，提出切實可行的改造方案并取得良好效果。

醇酮；聯軸器；故障；改進

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.42

0 前言

新醇酮裝置作為遼陽石化分公司14萬t/a精己二酸項目己二酸原料的上游生產裝置，是對環己烷進行貧氧氧化生成環己醇、環己酮混合物的一個連續生產裝置。因環己烷易燃易爆，該裝置屬甲級一類生產裝置。近年由于裝置現場地下管線泄漏等原因，地下水位偏高，進入冬期后，管道基礎隨溫度變化有一定幅度升降，使管線與設備之間產生應力，個別離心泵對中情況變化顯著。回轉類設備各軸之間對中不好、達不到同軸要求，設備運轉時會引起機器振動、機封泄漏以及軸承等轉動部件磨損，甚至發生毀機事故。因此離心泵對中找正工作成為日常檢修最關鍵的工序，即便是最專業的技術人員配備最好的檢測工具進行對中找正時，也會存在一定誤差的，需要有良好補償能力的聯軸器彌補誤差缺陷，保證設備穩定高效運行。

1 問題

（1）故障現象。以新醇酮裝置現場精餾塔底泵P2314A/B為例，2臺離心泵日常生產中一備一用，型號MECP450，流量為1175 m3/h，揚程11.2 m，從精餾塔抽出粗醇酮后經過塔底換熱器循環使用，目的是提高換熱速率、降低塔內液位以及保持塔壓。離心泵軸與電機軸使用單膜片聯軸器連接，冬季基礎變形后對中改變會造成膜片和連接螺栓斷裂（圖1、圖2），損壞嚴重時拋出的零部件會打壞護罩危及周圍人員人身安全，甚至造成機封泄漏及其他轉動部件損毀，而粗醇酮屬于易燃易爆介質，遇火花或溫度升高極易發生火災事故。

（2）解決方案。①從源頭上徹底根除，需要重新制作管線混凝土基礎，加深基礎到持力層，但受生產周期緊張和地下水量大、管線多等因數限制，該方法操作難度大難以實施。②泵管線處增設可調支撐，隨時隨地進行調整，在一定程度上可以緩解應力的影響，此方法已在現場應用，有一定效果但緩解程度有限。③改造設備聯軸器，把單膜片改為補償能力更強的雙膜片型式，這種方法簡單、經濟且操作性強。

圖1 破損聯軸器膜片

圖2 斷裂的聯軸器螺栓

2 改造思路與方案實施

2.1 改造思路

P2314A/B離心泵兩軸間位置狹小，無法安裝雙膜片聯軸器，改變電機地腳螺栓位置，向后移動電機工作量大，程序繁瑣。該機泵的聯軸器左側為電機軸，右側為泵軸（圖3）。受地基基礎長度限制，電機與泵間距較小，在電機軸與泵軸之間無法再安放聯軸器短節。受限制空間主要體現在軸向尺寸上，徑向尺寸還有一定富裕空間。

圖3 聯軸器現場圖

根據現場情況，改造思路是結合單膜片和雙膜片的結構特點在原有空間的基礎上改進創新一種新式雙膜片聯軸器。經分析，原有聯軸器為單膜片聯軸器，彈性元件為很薄的多邊形金屬膜片疊合而成的膜片組，膜片上有沿圓周均布的若干個螺栓孔，鉸孔后用螺栓交錯間隔與半聯軸器相連接，將彈性元件的弧段分為交錯受壓縮和受拉伸的兩部分，拉伸部分傳遞扭矩，壓縮部分趨向折皺。當連接的兩軸存在軸向、徑向和角位移時，金屬膜片便產生變形。這種聯軸器結構簡單，彈性元件的連接不需要潤滑，維護方便，平衡容易，質量小，對環境適應性強，綜合以上該聯軸器的優點，決定暫不更換聯軸器類別，仍然沿用膜片式聯軸器。但因受軸向位置限制，無法安裝中間短節和其中的一片膜片，故必須把解決中間短節的安放位置列為重點解決對象。

2.2 實施方案

（1）將電機側半聯軸器的安裝方向左右進行180°翻轉，進行倒裝，即將與膜片相互連接的大頭端安裝在電機側，小頭端安裝在臨近泵軸半聯軸器側（圖4）。

圖4 電機軸半聯軸器安裝形式

（2）在電機軸半聯軸器與泵軸半聯軸器之間增加聯軸器短節，要求聯軸器短節的內徑尺寸大于電機軸半聯軸器外徑尺寸。

（3）將電機軸半聯軸器插入進聯軸器短節中間，使電機軸半聯軸器端面超越聯軸器短節端面，形成軸向尺寸重疊，但是相互沒有接觸（圖5）。

圖5 軸向尺寸重疊

（4）在電機軸半聯軸器與聯軸器短節之間安裝一個金屬膜片，再在聯軸器短節與泵軸半聯軸器之間安裝一個金屬膜片。從而實現了在不改變原來兩軸間距的情況下，由單膜片聯軸器改造為雙膜片聯軸器。膜片可以采用上下分解式，破損時可在不挪動其他部件的前提下進行更換。

3 改造效果

機泵聯軸器由原來的單膜片連接形式更改為雙膜片連接后，提高了兩軸之間徑向補償能力，可以承受較大的各向位移，提高吸振和隔振能力，對中能力進一步增強，運轉更加平穩，噪聲大幅降低，可以充分補償制造誤差、安裝誤差及溫度影響誤差等。聯軸器改造后應用效果良好，由原來的最短運轉周期7 d提高到運轉周期150 d，既降低了檢維修頻率，減少備品配件的儲備量，又提高了設備平穩率，確保裝置安全平穩長周期運行。

TH311

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〔編輯 李 波〕