淺談多晶硅生產維護中屏蔽泵的使用

高亞龍 隋延寶 高萬成

摘 要：屏蔽泵是一種機電一體化產品，利用輸送介質作為循環液來冷卻電機并潤滑軸承，以其絕對無泄漏性廣泛應用于國民經濟各個領域。人們所能使用的能源日趨減少，而多晶硅作為一種新能源，已經漸漸成為被開發及利用的重要能源。筆者根據自己的經驗對多晶硅生產維護中屏蔽泵的使用進行分析。

關鍵詞：多晶硅;生產;屏蔽泵

一、屏蔽電泵的定期維護檢修

1.屏蔽電泵需要定期檢修。為了避免和減少屏蔽泵的突然損壞事故，屏蔽泵需要定期檢修。如遇有軸承監視器"報警"時， 須立即進行檢修。化工生產一般是連續運行，屏蔽泵的定期檢修也只有在裝置計劃停車時進行。對大多數屏蔽泵一年檢修一次即可。屏蔽泵的檢修方法是： 將屏蔽泵進行解體：對各零部件先進行清理，再對它們作表觀檢查，是否有異常。然后對關鍵部位的尺寸進行測量，對電機繞組作電氣檢查。？機械檢查，測量石墨軸承的孔徑和軸套的軸徑， 并察看它們配合面的光潔度。如石墨軸承和軸套的配合間隙超過檢修標準的規定（0.55kW～11kW配合間隙，直徑差為0.4mm，15kW～45kW配合間隙， 直徑差為0. 5mm）或配合面光潔度不良時， 需根據況更換軸承、軸套或推力板。測量檢查葉輪的上、下外止口和與它們相配合的扣環及泵座內徑的尺寸， 這兩個配合間隙是否在檢修標準規定的范圍內，超差時需更換零件或采取其他措施（ 如：堆焊、鑲套）使配合間隙達到規定要求。否則將影響泵的性能、流量、揚程、軸向平衡力等。觀察檢查定、轉子屏蔽套的表觀情況， 尤其要注意焊縫處有無異常情況，必要時應作探傷、檢漏檢查。經過長期運行后，轉動部分的平衡情況可能有變化。因此，有必要將轉子連同葉輪等旋轉零件組裝在一起做動平衡試驗。？電氣檢查，直流電阻檢查：三相電阻的不平衡度不得超過2%。絕緣電阻檢查：屏蔽泵電機繞組的絕緣電阻一般能達到100MΩ以上。如低于5MΩ時需分析原因， 絕緣是否受潮， 或屏蔽套是否有泄漏點等，如經定子屏蔽套檢漏無問題，則純屬絕緣受潮，需進行干燥處理，如定子屏蔽套有問題，則需更換屏蔽套。

2.屏蔽泵的恢復性大修。如遇繞組或屏蔽套損壞的屏蔽泵，則需進行恢復性大修。損壞情況大體分為兩種：一種是定子屏蔽套良好，而定子繞組發生對地、相間擊穿， 線圈匝間短路，過載而造成繞組燒毀。另一種是由于定子屏蔽套損壞而使介質侵入定子繞組致使定子繞組損壞。不論哪種情況，均需更換定子線圈和屏蔽套。由于屏蔽泵結構特殊，更換定子繞組變得比較復雜，必須拆除定子屏蔽套及兩端封板， 才能拆除定子繞組。修復繞組后，又必須重新制作新的屏蔽套和封板。其材料要求特殊， 且制作精度也要求較高。？定子繞組更換，定子繞組更換和普通電機是相似的，只是絕緣等級高一些， 大多采用H級絕緣。QY聚酰亞胺漆包線，槽絕緣、槽楔、絕緣套管、引接線及浸漬漆等均需采用H級絕緣的材料。更換繞組的原則是：按原樣修復，尤其是線圈匝數不可隨意變動，匝數變化將明顯影響電機的主要性能，線徑則只要接近原總面積即可，繞組形式、線圈跨距也不要變動。？屏蔽套的更換，更換屏蔽套是修復屏蔽泵的難點和特殊之處， 是保證修復屏蔽泵質量的關鍵， 要達到原機水平，必須注意：屏蔽套的選材在屏蔽泵電機的損耗中， 定子屏蔽套損耗很大，有時達到鐵損耗的23倍， 修復后的屏蔽套損耗應維持在原有水平。定子屏蔽套損耗PB正比于屏蔽套厚度，反比于屏蔽套材料的電阻系數ρ。屏蔽套材料必須是具有良好的機械性能和抗腐蝕性能的非導磁材料，為了減小渦流損耗要選用電阻系數大的材料。厚度不宜過薄，要影響機械強度， 也不宜過厚，過厚會使屏蔽套損耗增大。進口屏蔽泵的屏蔽套大多采用一種含鎳量達50%以上的稱為Hastelloy-c的特種不銹鋼材料，這種材料的性能，能全面滿足上面幾項要求。而其電阻系數可比一般不銹鋼1Cri8Nig9Ti大一倍，即屏蔽套損耗是普通不銹鋼材料的1/2;屏蔽套的制作，屏蔽套的制作過程應該是屏蔽泵恢復性大修的難點和關鍵所在。屏蔽套的尺寸精度及形狀公差要求較高， 焊縫的焊接質量要求也很嚴格。從下料展開尺寸的計算、裁剪、直縫焊接、整圓、壓裝、環縫焊接、檢漏等都有一定的技術難度。屏蔽電機的定轉子間的有效間隙一般只有0.51.0mm，因此要求屏蔽套不但要能順利壓入定、轉子鐵心， 而且要使屏蔽套緊貼鐵心，只有這樣才能保證定、轉子之間有足夠有效間隙;定子總體檢漏，在完成定子封板和機殼的焊接，壓入屏蔽套及完成屏蔽套兩端的環縫焊接后， 應對定子總體進行檢漏檢查。方法是：在機座和定子屏蔽套之間的內腔充以0.5kg/cm3的壓力，再將定子總體浸沒在清水中，如有泄漏點時， 水中會冒氣泡，這是一種簡單而有效的檢漏方法。？總裝和檢查性試驗，在完成定、轉子的修理后，備好合格的石墨軸承、軸套、推力板、密封圈等即可進行總裝。裝配完成后用手轉動轉子，轉動應均勻、靈活， 轉子應有一定的軸向竄動量，其竄動量應在檢修標準規定的范圍內： 屏蔽泵功率kW 0.55～3.7， 5.5～11，15～45軸向竄動mm 0.9～1.5，1.4～2.0，1.8～2.5。完成總裝后再檢查一下直流電阻和絕緣電阻等，認為電氣性能正常后， 將屏蔽泵整體浸入水箱中（ 接線盒要在水面上，水不可進入接線盒）做通電動轉試驗（此時泵出水口可蓋住） 觀察其電流、運轉聲、振動等有無異常。如有試驗條件能做一下泵的性能試驗則更好。

二、屏蔽電泵的安全操作

1.開泵前的檢查與準備。確認儲罐內有一定的液位;加裝過濾器的屏蔽電泵，要確認過濾器已清潔干凈;低壓配電室向所要啟動的泵送電; 全開屏蔽電泵的入口閥門，停止灌泵，關閉出口閥門;打開逆向循環管線排氣。

2.啟動操作。停止灌泵，關閉排氣閥;按啟動按鈕，啟動該泵。（R型，迅速打開逆向循環閥門）;確認泵的出口壓力，是否正常，緩慢打開出口閥門，泵進入正常運行;正常運行時出口壓力表讀數=入口壓力（MPa）+泵的揚程×介質 比重/100（MPa）。

3.運行中的檢查和監測。檢查電流是否超過額定值; 檢查電壓表的讀數是否在規定值;TRG儀表的指示是否正常（綠區正常）;運轉過程中的聲音、振動有無異常。

4.停泵操作。按停泵按鈕，（R型迅速關閉逆向循環閥門）泵停止運行;關閉出口閥門;做好停泵前的紀錄。

三、結語

結合屏蔽電泵的工作原理的分析， 此種泵，因電機和泵在一個密封腔內， 主要靠腔體內流動介質潤滑各部件，并達到給電機降溫效果。如果泵在使用中出現流量小于額定流量，甚至斷流的情況，不僅泵的轉動部件將潤滑不夠，定子屏蔽套和轉子屏蔽套磨損破裂，前后滑動軸承易磨損，還會產生軸向力不平衡造成軸向推力盤磨損。嚴重的還會使工作介質進入電機繞組，燒毀電機。所以泵的流量一定要大于額定流量，不能低于泵的允許最少流量值，生產如未滿負荷運行，流量不能達到額定流量，但可以通過生產工藝調節，增大回流比等措施，可以使泵的流量增加，這樣既不影響目前的試生產，還可以達到保護泵的目的。

參考文獻：

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