循環(huán)水泵異常振動(dòng)原因分析及故障處理

第6卷第17期中國化工貿易2014年6月中旬刊China Chemical Trade設計循環(huán)水泵異常振動(dòng)原因分析及故障處理戈繁春杜延生霍鳳華(吉林石化公司丙烯腈廠(chǎng)，吉林132021)商要:循環(huán)水泵是石油化工裝置常見(jiàn)的輔助裝置核心設備，關(guān)系到主裝置的各項工藝控制指標。葉輪汽蝕是循環(huán)水泵的主要故障之一，長(cháng)期在汽蝕下運行會(huì )引起水泵部件壽命降低及葉輪局部損壞，汽蝕嚴重時(shí)會(huì )引起泵體強烈振動(dòng)，導致水流中斷，泵不能工作。盡管循環(huán)水泵在制造、安裝和運行過(guò)程中采取了各種方法防止水泵汽蝕的發(fā)生，但實(shí)際運行中,由于種種原因會(huì )使水泵的運行條件與設計工況發(fā)生偏離，不同程度的汽蝕仍偶有發(fā)生，給石化企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失因。從分析汽蝕的成因基礎上，基于現場(chǎng)實(shí)際給出了較為合理的處理措施，較快地恢復了工藝生產(chǎn)。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵管路設計 異常振動(dòng) 汽館一、概述吉林石化丙烯腈廠(chǎng)第二套丙烯腈裝置是2003年底建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力為年產(chǎn)丙烯腈10.6萬(wàn)噸。其配套的循環(huán)水裝置原設計為三座涼水塔并對應三臺循環(huán)水泵(位號: P- -6501A/B/C)，在建設過(guò)程中考慮到該循環(huán)水裝置除了為丙烯腈裝置供水外，還要為新建的甲基丙烯酸甲酯裝置供水，故又增加了兩座涼水塔和兩臺循環(huán)水泵(位號: P -6501D/E)，正常操作時(shí)三開(kāi)兩備。這五臺國產(chǎn)的28HSA-12T型雙吸單級離心泵，流量為4500m*H, 操作壓力0.65MPa,其作用是為整個(gè)工藝裝置提供循環(huán)水，但這后加的兩臺循環(huán)水泵自裝置投產(chǎn)開(kāi)車(chē)以來(lái)運轉一-直存在問(wèn)題，泵內圖1損傷的葉輪(俯視)圖2損傷的葉輪(側視)雜音較大，泵體存在一-定程度振動(dòng)，出口壓力只有0.45MPa,出口流量達不到額定要求流量。一段時(shí)間以來(lái)- - 直無(wú)法達到正常負荷運行，主要靠原來(lái)的A/B/C三臺循環(huán)水泵維持生產(chǎn)，D/E兩臺泵在前三臺泵停運維修時(shí)啟動(dòng)，短期運行維持生產(chǎn)。二、原因分析最初懷疑管路系統布局不合理。由于這兩臺循環(huán)水泵是后增加的,A/B/C泵之間的距離為4米，而C/D/E泵之間的距離不足3米，故懷疑出現爭嘴現象，造成D/E泵人口供水不足，泵內出現氣蝕導致泵流量達不到要求。但經(jīng)過(guò)分析發(fā)現，D泵與C泵距離不足3米，有這種爭嘴現象存在，但E泵與C泵距離超過(guò)5米，D泵不運轉時(shí)，E泵不應受到C泵.圖3原葉輪口環(huán)圖4改造后葉輪口環(huán)的影響，而此時(shí)E泵出口壓力仍然只有0.45MPa,達不到額定流量的要求。該泵運行一個(gè)周期后，對其進(jìn)行拆檢發(fā)現葉輪內部輻板出現嚴重的足API610的要求。具體操作如下,在原葉輪口環(huán)上有- -道溝槽(見(jiàn)圖3),孔洞破損情況(見(jiàn)圖1、圖2)，由此可以判斷出，該泵出口流量不足主在此溝槽內按其寬度車(chē)制一圓環(huán)， 其內徑為溝槽底部的外徑，其外徑為要是由于泵內發(fā)生明顯氣蝕，泵入口來(lái)液不足而抽空形成負壓，液體在泵體口環(huán)的內徑。然后徑向切成兩個(gè)半圓環(huán)，鑲人原葉輪口環(huán)的溝槽內(見(jiàn)人口發(fā)生汽化，形成氣泡進(jìn)人到泵腔，撞擊到葉輪腹板上而破碎，這種圖4)重新形成一-個(gè)整體，點(diǎn)焊固定后組裝到葉輪上，重新在車(chē)床上精車(chē)不斷的沖擊導致了葉輪的損傷。因此查找該泵出現汽蝕的原因，就成為該圓環(huán)外圓,確保其與泵體口環(huán)間隙為0.3mm(要求偏差為0.05mm以?xún)?。，解決問(wèn)題的關(guān)鍵。同時(shí)還發(fā)現該泵葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)間隱較大，單側通過(guò)增加內口環(huán)的改造后，該泵氣蝕現象消除，泵的出口壓力提升徑向間隙可達l7.5mm。故水流經(jīng)葉輪做功提壓后通過(guò)葉輪邊緣時(shí)，因至0.6Mpa,流量也達到生產(chǎn)要求，自2008年夏季改造后,連續運轉3年輪口環(huán)與泵體口環(huán)間隙過(guò)大，導致一部分水流自葉輪出口的高壓區通過(guò)后，2011年拆檢發(fā)現葉輪內部輻板沒(méi)有出現孔洞破損的情況，但局部還口環(huán)間隱流回到泵人口的低壓區，高壓水流的沖擊影響了泵人口的正常有氣蝕造成的針孔，經(jīng)重新修復做動(dòng)平衡后繼續使用。吸人，造成來(lái)料不足，導致泵內抽空形成氣蝕;由于來(lái)料不足造成泵內四、結論葉輪出口沒(méi)有水流，進(jìn)而通過(guò)口環(huán)間隙進(jìn)入葉輪人口的高壓水流減少，本裝置5臺循環(huán)水泵連續發(fā)生流量不足，振動(dòng)加大現象，泵葉輪的葉輪人口的水流又重新補充進(jìn)來(lái),吸人到泵腔自葉輪做功提壓后通過(guò)葉各葉片均在人口同一-部位出現不等的汽蝕區域，對循環(huán)水泵的解體檢修輪邊緣經(jīng)過(guò)大的口環(huán)間隙再次影響泵入口的正常吸人;就是在這種惡性發(fā)現所有汽蝕情況均是從中間到外側逐漸變淺，汽蝕表面呈現蜂窩狀。循環(huán)下，導致泵運轉過(guò)程中出口流量不足，同時(shí)泵內不斷循環(huán)出現的氣本文基于有關(guān)研究和現場(chǎng)運行經(jīng)驗，從引起循環(huán)水泵葉輪汽蝕的原因與蝕也造成泵腔內表面經(jīng)受頻繁的氣泡破碎沖擊，材料發(fā)生疲勞脫落，t特點(diǎn)，分析出泵產(chǎn)生汽蝕的條件，在總結與評述近年來(lái)葉輪汽蝕檢修和現凹坑，較薄的葉輪幅板甚至直接被擊穿形成大小不一的空洞，又進(jìn)一改造技術(shù)的基礎上，對防止循環(huán)水泵葉輪汽蝕的措施作了一些有益的探步加劇了這種現象。由此可以判斷，該泵由于最初安裝時(shí)泵內的葉輪口環(huán)與泵體口環(huán)不討，希望能對國內循環(huán)水泵的優(yōu)化設計和現場(chǎng)檢修工作有所幫助。匹配，造成間隙極大，導致該泵運行后達不到設計要求，泵的流量、揚參考文獻程和泵效率下降極為嚴重。I1李文廣.費振桃，蔡永雄. 離心油泵葉輪口環(huán)間隱對性能的影響，水泵技術(shù)[] 2004(5)7-13三、解決措施|2|潘向東.雙吸雙支撐泵振動(dòng)異常原因分析及故障處理.設備管理與維修[]] 2013(1): 39-41L根據相關(guān)標準，不同材料的葉輪有不同的運轉間隙要求。API6l0 中I31 易志丹泵吸入管路直管段的設置分析化工設備與管道[]] 2009(1):39-41要求:葉輪直徑在50 ~ 650mm之間時(shí)，其運轉間隙為0.25 ~ 0.95mm，|41蔡爾輔石油化工管道設I51馮永利.三流道葉輪弓中國煤化工1201(4).959對咬合趨勢大的材料或介質(zhì)，溫度大于260C時(shí)，間隙應在以上基礎上再YHCNMHG加0.125mm。由此對該泵更換葉輪后，在原葉輪口環(huán)基礎上增設- -道內作者簡(jiǎn)介:姓名:戈繁春公司丙烯脖廠(chǎng). 職務(wù):主任，口環(huán)，其與泵體口環(huán)間隙為0.3mm，由于輸送物料為常溫下的水，故滿(mǎn)職稱(chēng):工程師。www .chinachemicaltrade.comChina Chemical Trade|中國化工貿易|115