抽真空泵斷軸原因分析及解決措施

孫耀華，姬建華 ，劉學謙

(1.蘭州石化職業技術學院 應用化學工程學院，甘肅 蘭州 730060；2.中國石油潤滑油公司 上海產品設計中心，上海 201800；3.中國石油蘭州潤滑油廠，甘肅 蘭州 730060)

1 抽真空系統簡介

中國石油蘭州石化公司某裝置有抽真空機泵8臺，其中精餾系統真空泵4臺(A/B/C/D)，蒸發系統真空泵4臺(A/B/C/D)，均為單級離心泵。

該8臺抽真空泵是裝置六套減壓精餾塔及四套減壓蒸發系統的真空來源 (見圖1)。若抽真空機泵出現故障，會造成減壓精餾系統及減壓蒸發系統真空度降低，影響精餾塔的產品進料組分，對裝置運行有很大影響。另外，真空度降低也會造成塔內物料及揮發性氣體泄漏，危害環境及周圍設備設施[1]。因此，該8臺真空機泵的運行狀況對裝置的安全穩定及環保運行有重要影響。

圖1 流程簡圖

2 運行異常情況及故障分析

2.1 運行異常情況

通過查閱該裝置機泵檢修作業票證，發現該類型抽真空機泵在運行一段時間均出現故障，檢修頻繁，影響了裝置的正常生產。通過數據分析，對2019年該類型泵的部分檢修情況做了統計(見表1)。

表1 抽真空泵檢修記錄

2.2 設備故障分析

2.2.1 泵軸受力計算

該系統機泵流量Q=200m3/h，揚程H=50m，轉速n=1500rpm，電機功率P=50kW。

泵軸、鍵材質為0Cr18Ni9，屈服強度206MPa。泵鍵槽深度t=5mm，鍵高h=10mm，鍵長l=32mm，鍵寬b=12mm，轉速n=1500rpm，最小軸徑d=50mm(空心)。

泵軸受力計算如下：

=331.8N·m

=13.75MPa

=82.95MPa

2.2.2 原因分析

從圖2發現，泵軸斷裂發生在葉輪輪轂與泵軸配合部分的中部附近。從現場分析可看出，泵軸斷面大部分光滑且與軸中心線垂直，只有一小部分成剪切破壞，是典型的疲勞破壞特征。……