高速泵齒輪損壞故障分析及處理

崔鐘續(xù)，何可禹，于 月，劉云秀，張 輝，劉大東，鄭東啟，劉廷玉

(1. 中化泉州石化有限公司，福建泉州 362103; 2. 廣東茂化建有限公司泉州分公司,福建 泉州 362103)

某公司330萬(wàn)t/a渣油加氫裝置進(jìn)口高速注水泵型號(hào)為HMP-3512，臥式兩級(jí)。主動(dòng)軸上裝配大齒輪(直齒)，徑向?qū)ΨQ布置兩個(gè)同型號(hào)小齒輪，從動(dòng)軸與小齒輪一體，一級(jí)葉輪帶誘導(dǎo)輪泵。入口壓力0.34 MPa，出口壓力18 MPa。介質(zhì)為除鹽水，設(shè)計(jì)流量51.4 m3/h，轉(zhuǎn)速14 648 r/min，汽蝕余量(NPSHr)9.61 m。該型泵的優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地小、壓力高。

1 故障原因

高速泵正常為一開一備，半年切換一次。2014年開工，運(yùn)轉(zhuǎn)第二年后發(fā)現(xiàn)B泵運(yùn)轉(zhuǎn)聲音較A泵大, 隨即組織專業(yè)人員對(duì)B泵的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估。頻譜分析顯示，該聲音多為低于10 Hz的低頻成分，且能量較小。對(duì)設(shè)備進(jìn)行解體時(shí)發(fā)現(xiàn)，齒輪箱油有乳化現(xiàn)象，且齒面存在不同程度的銹蝕(見(jiàn)圖1)，而機(jī)械密封并未發(fā)生泄漏，因此，分析齒輪銹蝕原因?yàn)楹｛}霧腐蝕。

圖1 主動(dòng)齒輪齒面銹蝕

2018年8月5日00：18，泵出口流量突然從51 m3/h降低至48 m3/h，遂將流量控制閥改為手動(dòng)。5 min之后,泵突然停止。操作人員認(rèn)為是流量波動(dòng)造成電機(jī)過(guò)載保護(hù)，隨即再次啟動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)5 min后再次停泵。從SIS聯(lián)鎖記錄中確認(rèn)，兩次停泵原因均為軸位移一取一聯(lián)鎖。隨后啟動(dòng)備用泵。

將B泵進(jìn)行解體發(fā)現(xiàn)，一級(jí)高速軸輪齒折斷6根(連續(xù))，主動(dòng)軸齒端有兩處折斷，且誘導(dǎo)輪折斷(見(jiàn)圖2)，殼體內(nèi)部局部磨損，止推瓦也出現(xiàn)磨損。

2 故障分析

通過(guò)查詢SIS數(shù)據(jù)，分析流量、振動(dòng)、位移和電流等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，初步推測(cè)故障如下。

SIS中泵故障前后的歷史趨勢(shì)如圖3所示?！?br>