莊豐余，韓慶平，李 姝，張 旭，岳景春

（中國石油遼陽石化分公司，遼寧遼陽 111003）

改進型聯(lián)軸器在醇酮工藝的應(yīng)用

莊豐余，韓慶平，李 姝，張 旭，岳景春

（中國石油遼陽石化分公司，遼寧遼陽 111003）

受裝置地下水影響，冬期結(jié)化凍過程中機泵進出口管線基礎(chǔ)會出現(xiàn)小幅升降，使管線與泵體之間產(chǎn)生富余應(yīng)力，影響泵體與電機對中性能，設(shè)備故障頻發(fā)。通過對故障原因的分析，提出切實可行的改造方案并取得良好效果。

醇酮；聯(lián)軸器；故障；改進

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.09.42

0 前言

新醇酮裝置作為遼陽石化分公司14萬t/a精己二酸項目己二酸原料的上游生產(chǎn)裝置，是對環(huán)己烷進行貧氧氧化生成環(huán)己醇、環(huán)己酮混合物的一個連續(xù)生產(chǎn)裝置。因環(huán)己烷易燃易爆，該裝置屬甲級一類生產(chǎn)裝置。近年由于裝置現(xiàn)場地下管線泄漏等原因，地下水位偏高，進入冬期后，管道基礎(chǔ)隨溫度變化有一定幅度升降，使管線與設(shè)備之間產(chǎn)生應(yīng)力，個別離心泵對中情況變化顯著。回轉(zhuǎn)類設(shè)備各軸之間對中不好、達不到同軸要求，設(shè)備運轉(zhuǎn)時會引起機器振動、機封泄漏以及軸承等轉(zhuǎn)動部件磨損，甚至發(fā)生毀機事故。因此離心泵對中找正工作成為日常檢修最關(guān)鍵的工序，即便是最專業(yè)的技術(shù)人員配備最好的檢測工具進行對中找正時，也會存在一定誤差的，需要有良好補償能力的聯(lián)軸器彌補誤差缺陷，保證設(shè)備穩(wěn)定高效運行。

1 問題

（1）故障現(xiàn)象。以新醇酮裝置現(xiàn)場精餾塔底泵P2314A/B為例，2臺離心泵日常生產(chǎn)中一備一用，型號MECP450，流量為1175 m3/h，揚程11.2 m，從精餾塔抽出粗醇酮后經(jīng)過塔底換熱器循環(huán)使用，目的是提高換熱速率、降低塔內(nèi)液位以及保持塔壓。離心泵軸與電機軸使用單膜片聯(lián)軸器連接，冬季基礎(chǔ)變形后對中改變會造成膜片和連接螺栓斷裂（圖1、圖2），損壞嚴重時拋出的零部件會打壞護罩危及周圍人員人身安全，甚至造成機封泄漏及其他轉(zhuǎn)動部件損毀，而粗醇酮屬于易燃易爆介質(zhì)，遇火花或溫度升高極易發(fā)生火災(zāi)事故。

（2）解決方案。①從源頭上徹底根除，需要重新制作管線混凝土基礎(chǔ)，加深基礎(chǔ)到持力層，但受生產(chǎn)周期緊張和地下水量大、管線多等因數(shù)限制，該方法操作難度大難以實施。②泵管線處增設(shè)可調(diào)支撐，隨時隨地進行調(diào)整，在一定程度上可以緩解應(yīng)力的影響，此方法已在現(xiàn)場應(yīng)用，有一定效果但緩解程度有限。③改造設(shè)備聯(lián)軸器，把單膜片改為補償能力更強的雙膜片型式，這種方法簡單、經(jīng)濟且操作性強。

圖1 破損聯(lián)軸器膜片

圖2 斷裂的聯(lián)軸器螺栓

2 改造思路與方案實施

2.1 改造思路

P2314A/B離心泵兩軸間位置狹小，無法安裝雙膜片聯(lián)軸器，改變電機地腳螺栓位置，向后移動電機工作量大，程序繁瑣。該機泵的聯(lián)軸器左側(cè)為電機軸，右側(cè)為泵軸（圖3）。受地基基礎(chǔ)長度限制，電機與泵間距較小，在電機軸與泵軸之間無法再安放聯(lián)軸器短節(jié)。受限制空間主要體現(xiàn)在軸向尺寸上，徑向尺寸還有一定富裕空間。

圖3 聯(lián)軸器現(xiàn)場圖

根據(jù)現(xiàn)場情況，改造思路是結(jié)合單膜片和雙膜片的結(jié)構(gòu)特點在原有空間的基礎(chǔ)上改進創(chuàng)新一種新式雙膜片聯(lián)軸器。經(jīng)分析，原有聯(lián)軸器為單膜片聯(lián)軸器，彈性元件為很薄的多邊形金屬膜片疊合而成的膜片組，膜片上有沿圓周均布的若干個螺栓孔，鉸孔后用螺栓交錯間隔與半聯(lián)軸器相連接，將彈性元件的弧段分為交錯受壓縮和受拉伸的兩部分，拉伸部分傳遞扭矩，壓縮部分趨向折皺。當連接的兩軸存在軸向、徑向和角位移時，金屬膜片便產(chǎn)生變形。這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，彈性元件的連接不需要潤滑，維護方便，平衡容易，質(zhì)量小，對環(huán)境適應(yīng)性強，綜合以上該聯(lián)軸器的優(yōu)點，決定暫不更換聯(lián)軸器類別，仍然沿用膜片式聯(lián)軸器。但因受軸向位置限制，無法安裝中間短節(jié)和其中的一片膜片，故必須把解決中間短節(jié)的安放位置列為重點解決對象。

2.2 實施方案

（1）將電機側(cè)半聯(lián)軸器的安裝方向左右進行180°翻轉(zhuǎn)，進行倒裝，即將與膜片相互連接的大頭端安裝在電機側(cè)，小頭端安裝在臨近泵軸半聯(lián)軸器側(cè)（圖4）。

圖4 電機軸半聯(lián)軸器安裝形式

（2）在電機軸半聯(lián)軸器與泵軸半聯(lián)軸器之間增加聯(lián)軸器短節(jié)，要求聯(lián)軸器短節(jié)的內(nèi)徑尺寸大于電機軸半聯(lián)軸器外徑尺寸。

（3）將電機軸半聯(lián)軸器插入進聯(lián)軸器短節(jié)中間，使電機軸半聯(lián)軸器端面超越聯(lián)軸器短節(jié)端面，形成軸向尺寸重疊，但是相互沒有接觸（圖5）。

圖5 軸向尺寸重疊

（4）在電機軸半聯(lián)軸器與聯(lián)軸器短節(jié)之間安裝一個金屬膜片，再在聯(lián)軸器短節(jié)與泵軸半聯(lián)軸器之間安裝一個金屬膜片。從而實現(xiàn)了在不改變原來兩軸間距的情況下，由單膜片聯(lián)軸器改造為雙膜片聯(lián)軸器。膜片可以采用上下分解式，破損時可在不挪動其他部件的前提下進行更換。

3 改造效果

機泵聯(lián)軸器由原來的單膜片連接形式更改為雙膜片連接后，提高了兩軸之間徑向補償能力，可以承受較大的各向位移，提高吸振和隔振能力，對中能力進一步增強，運轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，噪聲大幅降低，可以充分補償制造誤差、安裝誤差及溫度影響誤差等。聯(lián)軸器改造后應(yīng)用效果良好，由原來的最短運轉(zhuǎn)周期7 d提高到運轉(zhuǎn)周期150 d，既降低了檢維修頻率，減少備品配件的儲備量，又提高了設(shè)備平穩(wěn)率，確保裝置安全平穩(wěn)長周期運行。

TH311

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〔編輯 李 波〕