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1 簡(jiǎn)要流程及性能參數(shù)
水解塔給料泵主要將來(lái)自解吸塔上的0.8% ~1.0%的稀氨水加壓到1.7~2.2MPa后送往水解塔進(jìn)行處理。給料泵是臥式雙軸承多級(jí)泵,垂直剖分式泵殼,輔助系統(tǒng)主要配有冷卻水系統(tǒng),用于冷卻泵兩端軸承,機(jī)械密封等。
該泵主要由進(jìn)水段,中段,出水段,導(dǎo)葉,軸,平衡套,平衡鼓,軸承體組成;采用機(jī)械密封,密封方案采用兩套API610Plan23(利用泵效環(huán)將軸封腔中的熱介質(zhì)送出,經(jīng)冷卻器冷卻后返回軸封腔),確保機(jī)械密封在50℃以下工作,機(jī)械密封壽命長(zhǎng),機(jī)組維修率低;軸承體及軸封腔均設(shè)有冷卻水夾套。
2 檢修運(yùn)行中的典型問(wèn)題及解決方案
自2006年6月試車生產(chǎn)至2007年11月期間,該泵運(yùn)行平穩(wěn)。2007年12月至2009年3月,該泵因操作不當(dāng),檢修質(zhì)量不高等原因頻繁出現(xiàn)軸承損壞,機(jī)械密封泄漏,葉輪磨損,軸彎曲等故障,僅2009年3月主裝置二系列水解塔給料泵A就因檢修質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)機(jī)械密封損壞事故8起,嚴(yán)重影響了界區(qū)內(nèi)解吸水解系統(tǒng)的運(yùn)行。
2.1 軸承箱密封水管頻繁斷裂
解吸水解系統(tǒng)開車以來(lái),非驅(qū)動(dòng)端冷卻水管與軸承體接頭處頻繁出現(xiàn)斷裂事故,使生產(chǎn)過(guò)程中被迫倒泵。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),由于冷卻水中存在氣體,導(dǎo)致管路振動(dòng),冷卻水管根部出現(xiàn)裂紋。
解決方案:在冷卻水入口處增加緩沖罐或?qū)⒎球?qū)動(dòng)端冷卻水管與軸承體接頭的入口處改為金屬軟管。2009年2月,首先對(duì)主裝置二系列水解塔給料泵B實(shí)施,投入使用至今軸承箱密封水管處未出現(xiàn)斷裂事故。
2.2 泵殼內(nèi)經(jīng)常掉進(jìn)雜物,使葉輪磨損,變形
由于泵入口液體來(lái)自解吸塔,而固定解吸塔塔盤用的卡子及螺栓等經(jīng)常出現(xiàn)脫落現(xiàn)象,隨液體流入水解塔給料泵入口,并通過(guò)入口過(guò)濾器縫隙進(jìn)入水解塔給料泵的首級(jí)泵殼內(nèi),使泵的葉輪磨損,導(dǎo)葉嚴(yán)重變形,甚至?xí)贡幂S彎曲。2007年12月,2008年3月分別發(fā)生了墊片與螺栓進(jìn)入A,B泵首級(jí)泵殼,使葉輪嚴(yán)重?fù)p壞,泵軸彎曲的事故。
解決方案:大修期間對(duì)解吸塔塔盤進(jìn)行了固定,在入口過(guò)濾器濾網(wǎng)筒與管道外壁接觸處增加突出邊緣。
2.3 軸向竄動(dòng),導(dǎo)致機(jī)械密封頻繁破裂
2009年3月2日,二系列水解塔給料泵A泵因非驅(qū)動(dòng)端軸承損壞進(jìn)行檢修,更換完軸承盤車過(guò)程中,伴隨有摩擦聲音,遂對(duì)該泵進(jìn)行解體檢查未發(fā)現(xiàn)異常;謴(fù)安裝試車2~3min后,驅(qū)動(dòng)端機(jī)械密封突然泄漏,并伴有劇烈振動(dòng)。再次對(duì)泵進(jìn)行解體檢查,發(fā)現(xiàn)葉輪口環(huán)等處有摩擦痕跡,軸未發(fā)現(xiàn)異常,決定對(duì)葉輪口環(huán)外徑進(jìn)行車削掉0.5mm;回裝后,盤車仍伴有摩擦現(xiàn)象,開車2~ 3min后,驅(qū)動(dòng)端機(jī)械密封突然泄漏,且出口壓力不足。反復(fù)再次拆裝4次,期間在對(duì)水解塔給料泵進(jìn)行頻繁檢修,試車過(guò)程中,葉輪,平衡鼓,平衡套,軸套等均嚴(yán)重磨損,且軸發(fā)生了變形,最后對(duì)整個(gè)轉(zhuǎn)子部件進(jìn)行更換,但摩擦現(xiàn)象仍然存在,開車2~3min后,驅(qū)動(dòng)端機(jī)械密封仍然泄漏。
解決方案:在該泵首次檢修中忽略了軸承安裝形式,該泵安裝形式有背對(duì)背,面對(duì)面和串聯(lián)排列3種。理論上在沒(méi)有特殊要求情況下,3種安裝方式均可采用。但由于該泵非驅(qū)動(dòng)端兩軸承之間存在間隙調(diào)整環(huán),必須采用面對(duì)面安裝。而檢修人員采用了背對(duì)背安裝,增加了轉(zhuǎn)子的軸向竄動(dòng)量,使兩軸承間調(diào)整環(huán)失去了作用,導(dǎo)致機(jī)械密封在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中軸向力忽大忽小,機(jī)械密封破損,液體泄漏。將軸承改為面對(duì)面安裝后,泵恢復(fù)正常運(yùn)行。
2.4 機(jī)械密封經(jīng)常損壞,損壞形式為密封面劃傷
2007年 11 月至 2009 年 3 月, 水解塔給料泵每次機(jī)械密封泄漏更換時(shí),發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封損壞形式主要為動(dòng)/靜環(huán)密封面有劃痕,動(dòng)環(huán)或靜環(huán)定位處破損,且機(jī)械密封使用時(shí)間較短,一般使用時(shí)間2~3個(gè)月,嚴(yán)重影響了該泵的運(yùn)行周期。
解決方案:對(duì)此機(jī)械密封進(jìn)行受力分析,綜合各方面因素認(rèn)為,機(jī)械密封動(dòng),靜環(huán)定位處的材質(zhì)為碳化硅,強(qiáng)度無(wú)法滿足需要。因此,將動(dòng)環(huán)由原來(lái)整體為碳化硅材質(zhì)改為除密封面為碳化硅外,其余部分為金屬材質(zhì)。改用機(jī)械密封后,該泵未發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。
3 結(jié)語(yǔ)
水解塔給料泵經(jīng)過(guò)密封水管,入口濾網(wǎng),機(jī)封等處的改造后,很大程度上延長(zhǎng)了泵的運(yùn)行周期,保證了尿素裝置解吸水解系統(tǒng)的運(yùn)行。
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