李本方
(中國(guó)石化銷售華南分公司,廣西 柳州 545006)
某長(zhǎng)輸管道輸油站2#輸油泵為額定流量996m3/h、額定揚(yáng)程245m、額定效率81%,軸功率691kW 的雙吸單級(jí)離心泵,2005 年8 月投產(chǎn)運(yùn)行,至發(fā)生故障時(shí)已使用15 年(其間進(jìn)行過(guò)一次大修)。2019 年6 月該泵正常停車,10 天后盤車時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡死無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象,經(jīng)過(guò)前后兩次檢修后恢復(fù)正常。
2019 年8 月4 日該泵正常停泵,8 月14 日輸油站人員例行盤車時(shí)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡死無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。8 月20 日打開(kāi)泵上蓋,將轉(zhuǎn)子吊出檢查,發(fā)現(xiàn)泵大小口環(huán)在在6 點(diǎn)鐘、9 點(diǎn)鐘方向存在嚴(yán)重的摩擦現(xiàn)拉傷現(xiàn)象,現(xiàn)場(chǎng)分析為停車時(shí)介質(zhì)中的顆粒雜質(zhì)進(jìn)入口環(huán)間隙,導(dǎo)致泵在盤車時(shí)口環(huán)拉傷,檢修方法只是簡(jiǎn)單的更換大小口環(huán)。8 月25 日完成檢修回裝,啟泵連續(xù)運(yùn)行480h 后停車,9 月23 日例行盤車時(shí)再次發(fā)生轉(zhuǎn)子卡死,為了進(jìn)一步找準(zhǔn)故障原因,將整臺(tái)輸油泵吊出管線返回工廠進(jìn)行檢測(cè)。
檢查檢測(cè)方法總體思路為對(duì)故障輸油泵進(jìn)行解體后,檢查轉(zhuǎn)子受損情況進(jìn)行檢查,然后依次對(duì)泵軸徑向跳動(dòng)、中開(kāi)面平面度、軸承箱安裝孔與大口環(huán)安裝腔同心度進(jìn)行檢測(cè)。
(1)轉(zhuǎn)子損傷情況檢查。對(duì)故障輸油泵進(jìn)行開(kāi)蓋檢查,發(fā)現(xiàn)葉輪口環(huán)、殼體口環(huán)與第一次開(kāi)蓋檢查受損一致,受損部位大致分布在6 點(diǎn)鐘、9 點(diǎn)鐘方向?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)量大口環(huán)內(nèi)徑為215.03mm,小品環(huán)外徑為214.52mm,間隙為0.51mm,符合口環(huán)間隙要求。
(2)泵軸園柱面跳動(dòng)測(cè)量。將泵軸架設(shè)在2 塊V 形鐵上,利用百分表測(cè)量泵軸各園柱面徑向跳動(dòng),檢查發(fā)現(xiàn)泵軸無(wú)明顯彎曲變形。
圖1 泵軸園柱面徑向跳動(dòng)測(cè)量示意圖
(3)中開(kāi)面平面度測(cè)量。在數(shù)控臥式鏜銑床上對(duì)上泵蓋中開(kāi)面及下泵殼中開(kāi)面進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)故障輸油泵上、下中開(kāi)面部分取點(diǎn)部位平面度存在較大偏差,如葉輪腔與殼體口環(huán)腔凸臺(tái)處明顯偏低近0.48mm,其余各點(diǎn)平面度均在±0.05mm 以內(nèi)。
(4)同軸度測(cè)量。用數(shù)控臥式鏜銑床對(duì)上泵蓋流道腔體、下泵殼流道腔體和軸承箱軸承安裝孔等關(guān)鍵部位進(jìn)行測(cè)量,發(fā)現(xiàn)故障輸油泵兩側(cè)軸承箱內(nèi)孔與殼體口環(huán)安裝腔同軸度存在偏差(上下半圓偏差0.06mm,左右半圓偏差0.15mm)。
故障輸油泵自2005 年8 月正式投運(yùn)以來(lái),至今已累計(jì)運(yùn)行約75356h,距上次大修累計(jì)運(yùn)行約34560h。通過(guò)以上檢查,驅(qū)動(dòng)端和非驅(qū)動(dòng)端兩側(cè)軸承箱定位銷孔已變形,導(dǎo)致兩側(cè)軸承箱軸承安裝孔與殼體口環(huán)安裝腔同軸度存在偏差(上下半圓偏差0.06mm,左右半圓偏差0.15mm),當(dāng)泵轉(zhuǎn)子安裝到泵體后,大口環(huán)與小口環(huán)的徑向間隙在整個(gè)園周上形成一個(gè)橢圓,在6 ~9 點(diǎn)鐘位置上出現(xiàn)相互摩擦劃傷,進(jìn)而導(dǎo)致輸油泵出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。
(1)在數(shù)控臥式鏜銑床平臺(tái)上,壓板裝夾工件,拉平中開(kāi)面在0.05mm 之內(nèi),拉兩端機(jī)封孔、殼體口環(huán)孔、左右下母線均在0.03mm,重新對(duì)泵殼兩端軸承箱定位銷孔進(jìn)行找正加工,使驅(qū)動(dòng)端及非驅(qū)動(dòng)端軸承安裝孔同軸度找正在±0.01mm 內(nèi)。
(2)在數(shù)控臥式鏜銑床平臺(tái)上,以兩側(cè)軸承箱內(nèi)孔為基準(zhǔn),找正驅(qū)動(dòng)端及非驅(qū)動(dòng)端殼體口環(huán)安裝腔同軸度在±0.05mm 內(nèi)。
(3)更換損壞配件。更換新小口環(huán)(葉輪口環(huán)要進(jìn)行激光熔覆,確保硬度≥60HRC)、大口環(huán)(確保硬度≥40HRC)。
(4)對(duì)中開(kāi)面偏低的部分點(diǎn)位進(jìn)行局部填焊后上磨床進(jìn)行研磨。
(5)動(dòng)平衡試驗(yàn)。在徑向軸承部位支撐起整個(gè)轉(zhuǎn)子部件,按圖1 所示測(cè)量各處表面跳動(dòng)值(葉輪口環(huán)在0.05mm 內(nèi))后,對(duì)轉(zhuǎn)子組件做動(dòng)平衡試驗(yàn)(G<=2.5)(注:轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡,允許不平衡量小于8M(g.mm),M 為轉(zhuǎn)子重量)。
(6)完成整機(jī)裝配試運(yùn)行。故障輸油泵2019 年10 月中旬按上述方案完成檢修后,累計(jì)運(yùn)行2100 多個(gè)小時(shí),期間進(jìn)行了三次正常停車盤車,未再出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均滿足技術(shù)要求。