工藝介質對屏蔽泵運行的影響

徐萬里

摘 要：屏蔽泵在煉油化工企業中起著至關重要的作用，其應用之廣泛，也帶來了諸多問題。屏蔽泵軸、葉輪、蝸殼、電機等元件都是一體，對密封要求嚴格的有毒有害、高危介質是非常實用的轉動設備，也正因此介質對屏蔽泵運轉也產生了極大的影響。

關鍵詞：屏蔽泵;原理;結構;故障分析;隱患判斷;運載介質;電流上升

我公司40萬噸年催化輕汽油醚化裝置部分介質組分較輕亦有毒，所以大多采用屏蔽泵，如果能掌握不同介質對屏蔽泵的影響，并找到所有解決方法，就能使屏蔽泵得到更廣泛的應用，降低事故率，減少火災甚至爆炸的發生。

1 故障經過

醚化裝置甲醇回收塔塔底泵P505B運行時電流超過58A，造成單泵熱過載跳閘停機，雖未對生產造成損失，也影響了裝置的正常操作。隨后對可能造成機泵停機的原因一一進行排查，首先對工藝操作檢查，發現沒有提高過該泵流量，所以不是泵流量增大而造成的機泵跳閘。將泵解體檢查，檢查發現葉輪、屏蔽套表面有輕微結垢，用布輕輕擦試就能去除，除此外并沒有其它故障。除垢后回裝機泵并切換回B泵觀察運行。第一天上午：電流顯示51.5A;下午：52.6A;第二天上午：52.5A;下午：54.6A;第三天上午：54.5A;下午：54.6A;第四天上午：55.3A;下午：55.6A。此泵正常狀態下運行電流在40A左右，通過4天的運行發現葉輪、屏蔽套除垢后電流稍小，而后再慢慢上漲，為防止B泵再次跳閘切換成A泵運行，而后對B泵再次進行解體檢查，結果和第一次情況相同。

2 原因分析

2.1 機械部分

第一，屏蔽泵主要組件：泵體、葉輪、端蓋、軸承、軸、推力盤、轉子、定子、轉子屏蔽套、定子屏蔽套、副葉輪、接線盒、連接體、熱交換器、排氣閥、底座、機架、螺栓;第二，工作原理：高溫分離型屏蔽電泵全部帶連接體，是一種能輸送熱油和熱水等高溫液體的泵。它是由高溫室和低溫室所組成，這兩個室里液體雖然相同，但溫度不同，由于連接和襯套構成的阻力作用，兩邊液體幾乎不混合在一起，介質從泵入口進來由泵出口甩出沒有冷卻所以泵室溫度較高，電機室由副葉輪產生動力在電機室內部循環，過程中在冷卻套管內冷卻故溫度較低，通過連接體上的傾斜小孔，將葉輪產生的高壓液體傳入電機室進行補充，防止電機室中液體損失，軸瓦軸套干磨。另外連接體的端面與電動機接觸面積小，從而減少泵室熱量傳導到電動機室。這種泵液體的流動方向如下：①主流：泵吸入口—葉輪—泵排出口;②循環液之一流向：付葉輪—定子屏蔽套與轉子屏蔽套的間隙—前側軸承與前側軸套之間隙—熱交換器—RB端蓋—軸中心循環孔;③循環液之二流向：付葉輪—后側軸承與后側軸套間的間隙—軸端中心孔。

2.2 工藝部分

裝置工藝流程簡述：

2.2.1 甲醇回收系統

水/甲醇混合物從甲醇萃取塔底部流出，進入萃取水凈化器A/B進行處理。凈化后的甲醇/水混合液經換熱后進入甲醇回收塔，將水和甲醇分離。萃取水自甲醇回收塔底流出并經甲醇回收塔底泵加壓后經換熱，再經萃取水冷卻器冷卻后循環進入甲醇萃取塔上部。萃取水在甲醇萃取塔和甲醇回收塔之間的密閉循環系統中循環利用。

2.2.2 小結

通過流程描述及流程圖可看出泵P505服務于甲醇回收塔底，將甲醇回收塔底萃取水抽出加壓后經換熱冷卻后進入甲醇萃取塔上部，故障泵P505入口介質主要為循環利用的貧醇萃取水，泵出故障時曾對DCS留存的數據進行仔細檢查并無大的操作調整，故障后試運行期間，操作無任何調整電流還依然上漲，表明故障與工藝操作并無直接聯系。

2.3 工藝介質

對貧醇萃取水采樣觀察，介質渾濁，沉淀一天后瓶底部結出棕色乳狀物，其顏色與醚化反應器催化劑顏色相同，經化驗分析表明：①萃取水pH值為6;②萃取水中含有一定量的SO3H（磺酸基），SO3H（磺酸基）是醚化反應后叢催化劑中脫離出的;③棕色乳狀物沉淀物，其主要成份是氧化鐵（Fe2O3）。貧醇萃取水顯酸性，使其顯酸性的原因是棕色乳狀物沉沉淀物中的SO3H（磺酸基）。

小結：根據化驗結果分析，萃取水中含有的SO3H（磺酸基）通過在系統中運行生成了定量的氧化鐵（Fe2O3），氧化鐵（Fe2O3）附著在內屏蔽套上的形成污垢。

3 解決措施

棕色乳狀物氧化鐵（Fe2O3）是機體內部結垢的原因，氧化鐵（Fe2O3）大量附著在屏蔽套和轉子上，以及在渾濁介質中的大量存在，影響了電機定子磁場對轉子的做功，導致電場強度不斷加大，隨著垢的增多影響越來越大，從而造成電流持續上漲直至停車。得出結論后將地下罐中之前回收的pH值較高的甲醇萃取水回煉進行實驗，回煉后貧醇萃取水pH值由6提高至7，介質中雜質及酸性腐蝕物大幅減少，P505B電機電流也明顯下降。

4 結論

實驗表明只要控制SO3H（磺酸基）含量，提高萃取水的pH值，減少氧化鐵（Fe2O3）生成，就能控制電流不再上漲。萃取水凈化器A/B 內裝有陰離子交換樹脂催化劑，可將水/甲醇混合液中的酸性物質吸附脫除，定期更換就可以大幅減輕甲醇回收系統設備和管線的腐蝕。