立式管道泵長周期運行攻關

朱榮欣，徐品德，趙權利，周 軍，張家鑫，孫德臣

（吉林石化煉油廠，吉林吉林 132022）

1 管道泵工作原理

吉林石化煉油廠催化裂化三車間所用管道泵型號為SL原BY125-20，主要由電機、聯軸器、軸承箱、軸、密封腔、葉輪等組成。其前軸承箱內有1口深溝球軸承6310，潤滑方式為二硫化鉬潤滑脂潤滑，密封型號為CM04-040。

管道泵由電機拖動，經過聯軸節的連接帶動葉輪旋轉。在泵運行前，入口管線和泵體需灌滿水，當電機帶動葉輪轉動時，旋轉的水產生離心力將泵體內水拋到出口管線進入水噴淋系統為管束降溫，同時泵體中心形成真空區域，入口管線內的水在大氣壓作用下壓入到泵體內真空區域，周而復始形成連續運行狀態，對循環水形成增壓作用。同時液化氣空冷配合空冷風機使用，但循環水噴淋裝置降溫效果要明顯好于空冷風機。若管道泵故障會導致循環水噴淋冷卻中斷，導致液化氣溫度過高，影響裝置的平穩運行。

2 立式管道泵的特點

立式管道泵優點：①泵為立式結構，進出口口徑相同、且位于同一中心線上，可像閥門一樣安裝于管路之中，設有安裝底腳，增加泵的穩定性，外形緊湊美觀，占地面積小，建筑投入低；②泵與電機軸承配置合理，能有效地平衡泵運轉產生的徑向和軸向負荷，從而保證了泵的運行平穩，振動噪聲低；③安裝檢修方便，無需拆動管路系統，只需卸下泵聯體螺母即可抽出全部轉子部件；④可根據使用要求即流量和揚程的需要采用泵的串、并聯運行方式。

立式管道泵缺點：①主要部件浸沒在水里，表面有水垢附著，容易被腐蝕；②檢修時需拆卸電機；③價格一般高于臥式泵。

3 故障原因分析

由于本裝置液化石油氣從穩定塔頂餾出，經穩定塔頂油氣表面蒸發空冷器冷至低于后進入穩定塔頂回流罐。裝置已經連續運行840多天，生產運行末期穩定塔頂油氣表面蒸發空冷器冷卻效果明顯下降，空冷器出口溫度由上升到。導致空冷器風機負荷增加，運行風機由8臺增加至12臺，同時增加裝置電耗，每臺風機耗電15 kW·h。表面蒸發空冷器水噴淋管道泵長周期平穩運行，可保證表面蒸發空冷器水循環正常，從而降低空冷風機投用數量，降低裝置電耗。在近半年的時間內12臺管道泵幾乎全部檢修過，并且每次檢修之后運行周期只有1～2個月，嚴重影響裝置的平穩運行。

故障的現象為密封泄漏，機泵轉動聲響異常，軸承抱軸導致機泵自停。其中密封泄漏與軸承失效存在密切聯系，從以往的檢修經驗來看，密封失效往往伴隨著軸承失效。分析認為密封和軸承失效的原因主要有4個。

（1）軸承潤滑不良。在管道泵檢修解體過程中，發現軸承箱加油口堵塞，軸承箱內潤滑脂已經剩余很少，導致軸承運轉中潤滑效果不好，造成軸承失效。而軸承失效會導致泵運轉過程中振動增大，間接導致密封失效。

（2）管道泵結構設計不合理。本裝置管道泵原軸承箱只能容納一口深溝球軸承，所能承受力有限，一但運轉工況發生改變時，極容易造成軸承磨損。另外電機軸與泵體軸靠另一節聯軸器連接，電機軸與泵體軸尺寸較長（圖1），穩定性比較差，導致電機帶動泵旋轉式時可能產生偏心旋轉，對電機軸承與泵體軸承都會造成很大損害，同時也會對泵體密封造成損傷，增加了故障率。

圖1 管道泵

圖2 管道泵外觀

（3）密封失效導致軸承失效。管道泵密封形式為機械密封，機泵長周期運行會導致動環與靜環磨損嚴重，導致密封失效。密封固定在密封腔上，而軸承箱與密封腔之間沒有密封，密封泄漏會使水沿軸進入到軸承箱內與潤滑脂混合，影響軸承潤滑，最終導致軸承失效。

（4）工作環境導致軸承易損。由于管道泵安置在水噴淋旁，水噴淋過程中會產生大量水霧，管道泵長期在這樣環境中運行會對泵體和軸造成腐蝕（圖2），導致軸承失效，還會影響機泵轉動，導致振動增大。

4 改進措施

（1）軸承箱潤滑“五定”制度。加強機泵維護保養，排查正在運轉管道泵運轉狀況，落實設備潤滑“五定”管理制度，定期解體加潤滑脂。

（2）管道泵結構重新設計。改型前管道泵軸承箱只能容納1口軸承，而泵體與電機連接靠聯軸器連接，在運轉過程中只靠1口軸承支撐，顯然會“頭重腳輕”（圖3）。本次對軸承箱重新設計將軸承箱加長，可以容納2口軸承，2口軸承間加定位軸套固定。同時將軸延長，使電機軸與泵體軸通過膜片連接，去掉聯軸器對泵的影響，增加運轉過程中的穩定性。

圖3 改型前后軸與軸承箱結構

經過對管道泵故障原因分析，委托制造單位制造新型管道泵軸承與軸承箱，并且已經投入運行（圖4）。

（3）密封及時更換。密封泄漏會直接導致軸承失效，所以發現密封輕微泄漏時就要及早停止運轉，進行密封更換，防止水進入軸承箱內損壞軸承。

（4）管道泵加護罩。管道泵周圍加防水霧護罩，護罩正在制作中，防止水霧進入泵體影響泵的運行。

圖4 新型管道泵

5 結語

（1）設備潤滑“五定”管理制度的有效落實，使管道泵潤滑狀況得到改善。

（2）目前新型管道泵已經連續運轉3個月，使用軸承狀態監測儀測量管道泵振動由5 mm/s降至 2～3 mm/s，運行情況良好，軸承、密封均未發生故障問題，運轉狀態也優于未改型前。

（3）管道泵長周期穩定運行，降低設備檢修費用和空冷器風機電耗，有利于降低裝置能耗。