郭寶志， 白曉宇， 劉 健， 孟 迎

(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司化工研究院，山西 太原 030021)

引 言

電動隔膜泵(以下簡稱隔膜泵)，作為一種新的介質(zhì)輸送設(shè)備，具有壓力高、效率高、振動小、流量可調(diào)、可輸送易燃、易揮發(fā)、有毒、有腐蝕性液體等優(yōu)點(diǎn)，是化工企業(yè)中的核心設(shè)備，主要作為原料輸送，使用數(shù)量多，一旦出現(xiàn)故障，會給生態(tài)環(huán)境和企業(yè)的正常生產(chǎn)帶來巨大影響。因此，故障原因的分析和合理的解決措施就顯得尤為重要。

1 隔膜泵的結(jié)構(gòu)

隔膜泵的結(jié)構(gòu)較為簡單，主要是在傳統(tǒng)柱塞泵的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，由防爆電動機(jī)、偏心輪、曲軸、連桿、十字頭、活塞缸、隔膜室、進(jìn)料單向閥、出料單向閥、行程調(diào)節(jié)器、氣體穩(wěn)壓器構(gòu)成。

2 工作原理

防爆電機(jī)啟動后，通過傳動軸帶動大小齒輪、偏心輪、曲軸、連桿、十字頭，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，帶動活塞做往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)活塞向內(nèi)移動時，氣缸內(nèi)形成負(fù)壓，隔膜向內(nèi)發(fā)生變形，隔膜室也形成負(fù)壓，此時，進(jìn)料單向閥打開，出料單向閥關(guān)閉，原料進(jìn)入隔膜室；當(dāng)活塞向外移動時，氣缸內(nèi)為正壓，推動隔膜向外發(fā)生變形，隔膜室體積減小，壓力增大，此時，進(jìn)料單向閥關(guān)閉，出料單向閥打開，原料排出。在此過程中，將氣體穩(wěn)壓器充入氮?dú)庵帘皿w工作壓力，同時，要根據(jù)進(jìn)料負(fù)荷要求，將行程調(diào)節(jié)器從0%～100%調(diào)至合適位置，確保物料流量的準(zhǔn)確性。

3 隔膜泵的應(yīng)用優(yōu)勢

近年來，人們不斷意識到環(huán)境污染給人類健康、生態(tài)環(huán)境等帶來的嚴(yán)重影響，尤其在化工行業(yè)中，用于輸送各類有毒有害介質(zhì)的柱塞泵，經(jīng)常發(fā)生泄漏，為了解決此問題，必須對其進(jìn)行技術(shù)改造。

傳統(tǒng)的柱塞泵在運(yùn)行過程中，機(jī)械傳動部分與輸送的介質(zhì)直接接觸，造成活塞和缸套嚴(yán)重磨損，加速密封系統(tǒng)的損壞，出現(xiàn)泄露的情況越來越多，導(dǎo)致介質(zhì)輸送的流量和壓力降低，處理起來也比較困難，因此，運(yùn)用更為先進(jìn)技術(shù)制造的隔膜泵出現(xiàn)在化工行業(yè)中，隔膜泵正是克服了以上缺點(diǎn)，對原來的密封結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，同時增加了隔膜室，無論其使用范圍還是質(zhì)量、運(yùn)行效率都有絕對優(yōu)勢。

傳統(tǒng)的柱塞泵，在介質(zhì)輸送過程中，不能滿足最小泄漏量的要求，最終被隔膜泵所取代，即使是輸送危害性很小的介質(zhì)，也開始選用隔膜泵，而且隔膜泵還有以下優(yōu)點(diǎn)：

1) 隔膜泵的柱塞采用活塞環(huán)密封，不再是簡單的機(jī)械密封，在整個運(yùn)行過程中，都浸泡在液壓油里，和傳統(tǒng)的柱塞泵相比，摩擦力小且密封結(jié)構(gòu)幾乎不受影響[1]。

2) 隔膜具有較長的使用壽命，由氯丁橡膠、氟橡膠等材料制成，能夠?qū)⑤斔偷慕橘|(zhì)和機(jī)械傳動部分隔開，確保無泄漏。

3) 體積小、質(zhì)量小、安裝便捷、效率高、介質(zhì)通過性好。

結(jié)合以上三方面優(yōu)點(diǎn)，使得后期維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低、能耗小、減少企業(yè)運(yùn)行成本。

4) 應(yīng)用范圍廣，對使用環(huán)境要求低。

3) 隔膜泵與柱塞泵、離心泵、旋轉(zhuǎn)式容積泵在相同性能范圍內(nèi)相比較，傳動部分摩擦力小，可以很好的將電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的電能轉(zhuǎn)化為輸送介質(zhì)所需的動能，減少能量損耗，提高運(yùn)行效率，降低經(jīng)濟(jì)成本。

4 常見故障分析及解決措施

隨著隔膜泵的長時間運(yùn)行，會出現(xiàn)一些故障，導(dǎo)致企業(yè)被迫停車檢修，影響生產(chǎn)，以下是一些常見的故障和解決措施。

4.1 流量不足

運(yùn)行時，原料輸送的流量不能滿足正常要求，在檢查原料進(jìn)出口閥組一切正常后，問題仍然存在。

原因分析：原料進(jìn)出口閥組一切正常的情況下，隔膜片或行程調(diào)節(jié)器損壞，也會導(dǎo)致流量不足。

解決措施：檢查并更換隔膜片或行程調(diào)節(jié)器[2]。

4.2 低溫下，無流量，壓力小

在低溫下，泵體運(yùn)行時，回油管有結(jié)冰現(xiàn)象，隔膜室壓力小于正常工作壓力，流量為零。

原因分析：使用的抗磨液壓油標(biāo)號不正確，在低溫下，出現(xiàn)凝固現(xiàn)象，液壓系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)油，液壓腔內(nèi)部壓力不足，導(dǎo)致流量為零。

解決措施：將舊油排空，更換標(biāo)號正確的防凍抗磨液壓油。

4.3 行程低，無流量

運(yùn)行時，當(dāng)泵的行程調(diào)高或最大時，原料流量及出口壓力均正常，但調(diào)小行程，會出現(xiàn)不上量的現(xiàn)象[3]。

原因分析：補(bǔ)油閥座損壞，使隔膜泵在低行程運(yùn)行時，一部分氣體不能及時排出，進(jìn)入補(bǔ)液油箱，而氣體具有可壓縮性，在活塞運(yùn)動時，一部分力會被氣體壓縮抵消掉，導(dǎo)致隔膜片變形小，隔膜室壓力小，出現(xiàn)不上量的現(xiàn)象。

解決措施：更換補(bǔ)油閥座。

4.4 流量及出口壓力忽高忽低

流量、出口壓力波動較大，無法穩(wěn)定，按常規(guī)檢修方法對壓力表進(jìn)行了檢查并清洗了原料出口閥組，故障仍然存在。

原因分析：由于進(jìn)口處的“Y”型過濾器、原料進(jìn)口閥組堵塞及氣體穩(wěn)壓器異常，導(dǎo)致流量及出口壓力忽高忽低。

解決措施：對進(jìn)口處的“Y”型過濾器、原料進(jìn)口閥組進(jìn)行清洗，并檢查氣體穩(wěn)壓器，將其壓力調(diào)至與工作壓力相同，如損壞，進(jìn)行更換。

4.5 壓力下降，液壓油不斷損耗

運(yùn)行時，出口壓力突然降低，液壓油位下降至最低處，補(bǔ)油后，問題仍不能解決，隨即檢查了補(bǔ)油閥、原料進(jìn)出口閥組、泵體外部密封均正常。

原因分析：活塞橡膠老化，失去彈性，與氣缸壁產(chǎn)生間隙，密封失效，液壓油隨即進(jìn)入動力傳動系統(tǒng)，導(dǎo)致油液及出口壓力降低?；蛘?，隔膜片損壞，油液進(jìn)入隔膜室，隨原料從出口閥排出，也會導(dǎo)致同樣問題[4-5]。

解決措施：更換活塞密封部分或隔膜片，加注新油。

5 結(jié)語

隔膜泵質(zhì)量可靠、技術(shù)先進(jìn)、優(yōu)勢眾多，被越來越多的化工企業(yè)應(yīng)用在重要的生產(chǎn)工序上，在日常生產(chǎn)過程中，能夠提高生產(chǎn)效率，減少原料的泄漏量，降低企業(yè)的運(yùn)行成本，同時，減少了對生態(tài)環(huán)境的污染，滿足環(huán)保要求。針對隔膜泵在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的一些常見故障進(jìn)行了詳細(xì)分析，并提出了相應(yīng)的處理措施，希望企業(yè)在日后使用及維護(hù)保養(yǎng)過程中，通過本文提出的處理方法，得到一些幫助。

隔膜泵的技術(shù)已逐漸成熟，應(yīng)用前景廣泛，在化工、建筑、環(huán)保、食品、醫(yī)藥等行業(yè)已占據(jù)了絕對的主導(dǎo)地位，國內(nèi)市場及國際市場的需求量日益增大，始終保持著高速增長的態(tài)勢，未來的發(fā)展前景一片大好。