循环水泵异常振动原因分析及故障处理

第6卷第17期中国化工贸易2014年6月中旬刊China Chemical Trade设计循环水泵异常振动原因分析及故障处理戈繁春杜延生霍凤华(吉林石化公司丙烯腈厂，吉林132021)商要:循环水泵是石油化工装置常见的辅助装置核心设备，关系到主装置的各项工艺控制指标。叶轮汽蚀是循环水泵的主要故障之一，长期在汽蚀下运行会引起水泵部件寿命降低及叶轮局部损坏，汽蚀严重时会引起泵体强烈振动，导致水流中断，泵不能工作。尽管循环水泵在制造、安装和运行过程中采取了各种方法防止水泵汽蚀的发生，但实际运行中,由于种种原因会使水泵的运行条件与设计工况发生偏离，不同程度的汽蚀仍偶有发生，给石化企业造成巨大经济损失因。从分析汽蚀的成因基础上，基于现场实际给出了较为合理的处理措施，较快地恢复了工艺生产。关键词:循环水泵管路设计 异常振动 汽馆一、概述吉林石化丙烯腈厂第二套丙烯腈装置是2003年底建成投产，生产能力为年产丙烯腈10.6万吨。其配套的循环水装置原设计为三座凉水塔并对应三台循环水泵(位号: P- -6501A/B/C)，在建设过程中考虑到该循环水装置除了为丙烯腈装置供水外，还要为新建的甲基丙烯酸甲酯装置供水，故又增加了两座凉水塔和两台循环水泵(位号: P -6501D/E)，正常操作时三开两备。这五台国产的28HSA-12T型双吸单级离心泵，流量为4500m*H, 操作压力0.65MPa,其作用是为整个工艺装置提供循环水，但这后加的两台循环水泵自装置投产开车以来运转一-直存在问题，泵内图1损伤的叶轮(俯视)图2损伤的叶轮(侧视)杂音较大，泵体存在一-定程度振动，出口压力只有0.45MPa,出口流量达不到额定要求流量。一段时间以来- - 直无法达到正常负荷运行，主要靠原来的A/B/C三台循环水泵维持生产，D/E两台泵在前三台泵停运维修时启动，短期运行维持生产。二、原因分析最初怀疑管路系统布局不合理。由于这两台循环水泵是后增加的,A/B/C泵之间的距离为4米，而C/D/E泵之间的距离不足3米，故怀疑出现争嘴现象，造成D/E泵人口供水不足，泵内出现气蚀导致泵流量达不到要求。但经过分析发现，D泵与C泵距离不足3米，有这种争嘴现象存在，但E泵与C泵距离超过5米，D泵不运转时，E泵不应受到C泵.图3原叶轮口环图4改造后叶轮口环的影响，而此时E泵出口压力仍然只有0.45MPa,达不到额定流量的要求。该泵运行一个周期后，对其进行拆检发现叶轮内部辐板出现严重的足API610的要求。具体操作如下,在原叶轮口环上有- -道沟槽(见图3),孔洞破损情况(见图1、图2)，由此可以判断出，该泵出口流量不足主在此沟槽内按其宽度车制一圆环， 其内径为沟槽底部的外径，其外径为要是由于泵内发生明显气蚀，泵入口来液不足而抽空形成负压，液体在泵体口环的内径。然后径向切成两个半圆环，镶人原叶轮口环的沟槽内(见人口发生汽化，形成气泡进人到泵腔，撞击到叶轮腹板上而破碎，这种图4)重新形成一-个整体，点焊固定后组装到叶轮上，重新在车床上精车不断的冲击导致了叶轮的损伤。因此查找该泵出现汽蚀的原因，就成为该圆环外圆,确保其与泵体口环间隙为0.3mm(要求偏差为0.05mm以内)。，解决问题的关键。同时还发现该泵叶轮口环与泵体口环间隐较大，单侧通过增加内口环的改造后，该泵气蚀现象消除，泵的出口压力提升径向间隙可达l7.5mm。故水流经叶轮做功提压后通过叶轮边缘时，因至0.6Mpa,流量也达到生产要求，自2008年夏季改造后,连续运转3年轮口环与泵体口环间隙过大，导致一部分水流自叶轮出口的高压区通过后，2011年拆检发现叶轮内部辐板没有出现孔洞破损的情况，但局部还口环间隐流回到泵人口的低压区，高压水流的冲击影响了泵人口的正常有气蚀造成的针孔，经重新修复做动平衡后继续使用。吸人，造成来料不足，导致泵内抽空形成气蚀;由于来料不足造成泵内四、结论叶轮出口没有水流，进而通过口环间隙进入叶轮人口的高压水流减少，本装置5台循环水泵连续发生流量不足，振动加大现象，泵叶轮的叶轮人口的水流又重新补充进来,吸人到泵腔自叶轮做功提压后通过叶各叶片均在人口同一-部位出现不等的汽蚀区域，对循环水泵的解体检修轮边缘经过大的口环间隙再次影响泵入口的正常吸人;就是在这种恶性发现所有汽蚀情况均是从中间到外侧逐渐变浅，汽蚀表面呈现蜂窝状。循环下，导致泵运转过程中出口流量不足，同时泵内不断循环出现的气本文基于有关研究和现场运行经验，从引起循环水泵叶轮汽蚀的原因与蚀也造成泵腔内表面经受频繁的气泡破碎冲击，材料发生疲劳脱落，t特点，分析出泵产生汽蚀的条件，在总结与评述近年来叶轮汽蚀检修和现凹坑，较薄的叶轮幅板甚至直接被击穿形成大小不一的空洞，又进一改造技术的基础上，对防止循环水泵叶轮汽蚀的措施作了一些有益的探步加剧了这种现象。由此可以判断，该泵由于最初安装时泵内的叶轮口环与泵体口环不讨，希望能对国内循环水泵的优化设计和现场检修工作有所帮助。匹配，造成间隙极大，导致该泵运行后达不到设计要求，泵的流量、扬参考文献程和泵效率下降极为严重。I1李文广.费振桃，蔡永雄. 离心油泵叶轮口环间隐对性能的影响，水泵技术[] 2004(5)7-13三、解决措施|2|潘向东.双吸双支撑泵振动异常原因分析及故障处理.设备管理与维修[]] 2013(1): 39-41L根据相关标准，不同材料的叶轮有不同的运转间隙要求。API6l0 中I31 易志丹泵吸入管路直管段的设置分析化工设备与管道[]] 2009(1):39-41要求:叶轮直径在50 ~ 650mm之间时，其运转间隙为0.25 ~ 0.95mm，|41蔡尔辅石油化工管道设I51冯永利.三流道叶轮弓中国煤化工1201(4).959对咬合趋势大的材料或介质，温度大于260C时，间隙应在以上基础上再YHCNMHG加0.125mm。由此对该泵更换叶轮后，在原叶轮口环基础上增设- -道内作者简介:姓名:戈繁春公司丙烯脖厂. 职务:主任，口环，其与泵体口环间隙为0.3mm，由于输送物料为常温下的水，故满职称:工程师。www .chinachemicaltrade.comChina Chemical Trade|中国化工贸易|115