潘玉林,葉永青,朱躍,包文章,李慶瑞
(1.中石油蘭州石化公司維達公司,甘肅蘭州730060;2.甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處,甘肅平?jīng)?44000;3.中石油蘭州石化公司石油化工廠,甘肅蘭州730060)
液壓隔膜計量泵維修總結(jié)
潘玉林1,葉永青1,朱躍2,包文章3,李慶瑞1
(1.中石油蘭州石化公司維達公司,甘肅蘭州730060;2.甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處,甘肅平?jīng)?44000;3.中石油蘭州石化公司石油化工廠,甘肅蘭州730060)
在化工廠脫鹽水裝置的生產(chǎn)中,液壓隔膜計量泵的應(yīng)用廣泛,有著計量準確、運行穩(wěn)定、不易泄漏等優(yōu)點,但是其維修要求較高,一旦出現(xiàn)不當維修,就無法達到使用要求。結(jié)合在反復(fù)檢修中的經(jīng)驗,給出相應(yīng)的注意事項。
脫鹽水;液壓隔膜計量泵;維修經(jīng)驗
石化廠水汽車間脫鹽水裝置使用30%鹽酸與20%NaOH溶液作為陰、陽雙層床和混床的再生劑。再生劑的輸送設(shè)備是8臺液壓隔膜計量泵,該泵出現(xiàn)故障后,將直接影響其他生產(chǎn)裝置的脫鹽水供給,甚至造成停車。該液壓隔膜計量泵的生產(chǎn)廠家為美國帕斯菲達,型號7440H-S-E。
現(xiàn)場計量泵為液壓隔膜計量泵,既有隔膜泵密封性,也有柱塞泵高效率特點。機泵通過機械傳動部分使活塞在活塞腔內(nèi)做往復(fù)運動,從而活塞前端液壓腔內(nèi)的液壓油推動板式隔膜凸凹變形。板式隔膜的形變改變了板式隔膜與管式隔膜之間中間液腔壓力,進而使管式隔膜反復(fù)變形、恢復(fù),管式隔膜內(nèi)的介質(zhì)通過出入口單向閥不斷的排出、吸入,從而完成流體的輸送(圖1)。油路閥門是保證液壓腔內(nèi)油壓穩(wěn)定的關(guān)鍵部件,主要功能有:液壓補充閥及時補充液壓油損失;液壓旁通閥泄放過多的液壓油,防止油壓過高;自動泄放閥排出液壓腔內(nèi)空氣,增加運行的穩(wěn)定性。
圖1 泵頭結(jié)構(gòu)圖
自2015年1~9月的3個季度內(nèi),8臺計量泵檢修次數(shù)多達34次(表1),檢修及備件費用高達30萬元人民幣。頻繁檢修不僅增加了檢修負擔,提高了維護成本,也給裝置的平穩(wěn)運行帶來很大的壓力。
表1 計量泵2015年前3季度檢修統(tǒng)計
計量泵頻繁檢修出現(xiàn)的故障問題是上量不好,而更換的主要備件是隔膜(含管式隔膜與板式隔膜)、出入口單向閥(圖1)。
通過歷次檢修的故障現(xiàn)象,分析出故障的主要原因(圖1)。
根據(jù)圖2可看出,造成泵不上量的根本原因主要是液壓油內(nèi)有雜質(zhì)、油水比例錯誤、出入口閥門未開啟、單向閥損壞。而一旦隔膜破損,酸堿介質(zhì)進入油路,就會造成柱塞密封、油路閥門腐蝕,給設(shè)備帶來更大的損害。
3.1 液壓油內(nèi)有雜質(zhì)
油箱、油路未及時清理或清理不當是液壓油內(nèi)含雜質(zhì)的主要原因。
油箱、油路清理應(yīng)定時進行:一般12個月必須徹底換油,換油的同時清理油箱、油路,包括液壓腔與齒輪箱。清理過程不得使用棉布,防止棉絮殘留。應(yīng)使用專用吸油氈、面團等反復(fù)清理固體臟污;有必要時使用洗油清洗,清洗完畢后,才可加油。
3.2 油水比例錯誤
油水比例錯誤一般有2種情況:一是檢修完成后,灌注泵頭過程中,加油加水比例有問題;二是盤車不開管線出入口閥,管式隔膜沒有形變,導(dǎo)致液壓腔油過多。
情況1的原因是檢修規(guī)程不夠詳盡,灌注泵頭過程無章可循。檢修過程完全靠個人經(jīng)驗,無法保證每次都能正確完成灌注。中間液少了,管式隔膜變形不夠,上量不好,甚至破膜;中間液多了,管式隔膜變形過大,沒有足夠的形變量,同樣會造成上量不好和破膜。
在現(xiàn)場安裝時,應(yīng)留一個止逆閥不安裝,便于盤車時觀察管式隔膜腔形變。同時,對液壓隔膜計量泵的檢修規(guī)程進行了修訂。其中,對泵頭灌注部分進行了詳細分解,增加規(guī)程對現(xiàn)場檢修的指導(dǎo)性。
情況2多見于檢修完成或者開泵前盤車。檢修過程中和泵上次停止后,出入口閥門一般是關(guān)閉狀態(tài),此時盤車隔膜是沒有形變的,只有柱塞在往復(fù)運動,造成液壓腔內(nèi)液壓油逐漸增加。在下次啟動泵的時候,液壓旁通閥無法將多余的液壓油完全排出,就會將隔膜打破。
情況2的出現(xiàn),既有檢修方的原因,也有工藝操作方面的原因。所以,除了在檢修規(guī)程中補充相關(guān)內(nèi)容,還建議生產(chǎn)裝置對計量泵開停車時,要嚴格按操作規(guī)程進行。
3.3 出入口閥門未開啟
工藝操作規(guī)程中有明確的規(guī)定,計量泵的開車有詳盡正確的要求,但是當班的操作人員未能按操作規(guī)程操作。該問題已反映到設(shè)備所屬車間,通知工藝組、設(shè)備組加強該計量泵的操作監(jiān)管。
3.4 單向閥損壞
堿泵單向閥密封面材質(zhì)采用316L,該單向閥主要失效原因是密封面發(fā)生磨損、彈簧斷裂。因部分采用國產(chǎn)備件,故加工精度和彈簧耐堿性不能滿足長周期運行要求。現(xiàn)已更換為進口單向閥,運行情況穩(wěn)定。
酸泵單向閥密封閥體為四氟,閥體外殼為碳鋼。除在運行中發(fā)生磨損外,主要原因是單向閥緊固時扭矩過大造成酸泵單向閥密封面變形,使密封面不能貼合。因泵頭從未更換,其上單向閥緊固螺栓的螺栓內(nèi)孔螺紋已出現(xiàn)銹蝕、磨損等缺陷,不宜采用力矩扳手緊固。故采用對角對稱、均勻緊固的方法,適度的將單向閥固定。
圖2 計量泵故障樹分析圖
8臺計量泵現(xiàn)距離最后一次檢修已近1年,運行狀況穩(wěn)定,說明計量泵檢修的水平已顯著提高。匯總、梳理歷次檢修的成功經(jīng)驗,總結(jié)故障判斷過程如下:
(1)首先查看工藝管線,出入口閥門是否打開,泵出口處流量是否過大。
(2)觀察自動泄放閥油路,油路中應(yīng)有氣體和少量液壓油存在,而不是充滿液壓油,證明自動泄放閥正常。
(3)液壓補充閥處、旁通閥處接管斷開,在出入口管線全開的情況下盤車不應(yīng)有泄漏,則液壓補充閥、旁通閥正常。
(4)油箱打開,查看連桿是否完好。
(5)確認油閥完好情況下,出入口管線閥門關(guān)閉,此時用手盤不動車,則柱塞密封正常;反之需更換柱塞密封。
(6)確認以上完好后,打開出口管線閥門,盤車不能完成柱塞的一個完整往復(fù)運動,則出口單向閥密封完好;關(guān)閉出口管線閥門,打開入口管線閥門,同樣,盤車不能完成柱塞的一個完整往復(fù)運動,則入口單向閥完好。
(7)確認以上完好,關(guān)閉出入口閥門,拆除一個單向閥,盤車,從單向閥座處觀察管式隔膜腔變形情況,應(yīng)當是從正圓柱形至扁圓柱形,且內(nèi)壁無液體泄漏,證明泵頭灌注正確、管膜完好。若管式隔膜腔變形過大,則應(yīng)取下液壓旁通閥校準開啟壓力。
以上7步正常,可以判斷機械部分無故障。
(1)入口管線設(shè)置過濾器,防止酸堿介質(zhì)中的雜質(zhì)可以直接通過止逆閥,造成止逆閥密封面損傷。
(2)入口管線閥門位置應(yīng)提高,方便觀察閥門狀態(tài)。
(3)泵出口管線增設(shè)壓力表,更直觀反映泵的運行狀態(tài)。
(4)隔膜破損應(yīng)設(shè)報警裝置,及時發(fā)現(xiàn)隔膜破損,防止介質(zhì)進一步腐蝕機泵。
通過反復(fù)檢修,計量泵的運行雖然最終達到了生產(chǎn)要求,但運行狀態(tài)依然不夠理想。所以,計劃對未解決的技術(shù)問題進行再次攻關(guān),以確保在化工廠脫鹽水裝置生產(chǎn)中的穩(wěn)定與安全運行。
〔編輯 王永洲〕
TE91
B
10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.10