許華峰，張 強(qiáng)，王曰群

(中國萬達(dá)集團(tuán)山東天弘化學(xué)有限公司，山東 東營 257000)

1 背景介紹

某石化煉油廠延遲焦化裝置除焦系統(tǒng)現(xiàn)有高壓水泵1臺(tái)，位號(hào)P1119，型號(hào)TDQG255-290X10，流量255m3/h，揚(yáng)程2880m，浙江科爾泵業(yè)生產(chǎn)，2013年10月份投用，每天大約運(yùn)行3h，無備機(jī)有備用泵芯。該機(jī)組是電動(dòng)增速型超高壓切焦泵大型機(jī)組，結(jié)構(gòu)形式為臥式、筒型雙殼多級(jí)離心泵，主要由泵筒體和泵內(nèi)芯組成，在焦化裝置除焦系統(tǒng)里屬于心臟設(shè)備。該機(jī)泵平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)值為38μm，報(bào)警停機(jī)振動(dòng)值為60μm，2019年5月2日非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)增長(zhǎng)至55μm，為了不影響生產(chǎn)停機(jī)連鎖切除，于2019年5月4日增長(zhǎng)至88μm，為保證機(jī)泵安全，利用停機(jī)時(shí)間緊急更換備用泵芯，并對(duì)舊泵芯進(jìn)行拆檢維修。

2 原因分析

2.1 多級(jí)高壓水泵引起振動(dòng)的一般原因主要有：

(1)泵和吸入管路沒有注滿液體。

(2)吸入壓力和汽化壓力之間的壓差不夠，達(dá)不到需要的NPSHR值(觀察壓差減少量)。

(3)吸入口過濾器阻塞。

(4)在非常低的流量下運(yùn)行。

(5)葉輪上有異物堵塞。

(6)機(jī)泵軸系中心線不重合，對(duì)中不準(zhǔn)或基礎(chǔ)位移。

(7)其它機(jī)器對(duì)基礎(chǔ)產(chǎn)生的共振和干擾。

(8)轉(zhuǎn)子不平衡。

(9)轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件碰撞，泵運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。

(10)軸承嚴(yán)重磨損或軸承中有臟物。

(11)葉輪損壞或破裂。

(12)軸承組裝故障(組裝過程中碰損，組裝不符要求)。

(13)聯(lián)軸器螺栓間隙不均衡。

(14)過流部件腐蝕嚴(yán)重，造成動(dòng)平衡失衡。

(15)汽蝕現(xiàn)象或喘振現(xiàn)象。

2.2 具體原因分析

平衡鼓：裝卡環(huán)壓蓋處腐蝕

碟簧：表面腐蝕嚴(yán)重

導(dǎo)葉：入口葉片沖刷缺口

平衡鼓：端面、外徑磨損腐蝕

推力盤：與油封環(huán)配合的外徑磨損

末級(jí)導(dǎo)葉：入口葉片沖刷缺口

經(jīng)檢查工藝流程、拆檢過濾器和檢查基礎(chǔ)，排除了流程問題、過濾器堵塞和基礎(chǔ)問題等原因，基本判定泵體存在問題，經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)：⑴、葉輪入口葉片均腐蝕、沖刷缺口約10mm；⑵、前蓋板有針狀腐蝕，后蓋板的輪轂密封環(huán)周圍腐蝕嚴(yán)重；⑶、葉輪密封環(huán)、輪轂密封環(huán)表面腐蝕嚴(yán)重；⑷其他過流部位外徑腐蝕嚴(yán)重。綜合判定為轉(zhuǎn)子腐蝕嚴(yán)重，造成動(dòng)平衡失衡，引起機(jī)泵振動(dòng)超標(biāo)。

拆檢零部件附圖1。

圖1 拆檢零部件

3 問題解決

經(jīng)分析得出本次引起高壓水泵振動(dòng)超標(biāo)的原因是過流部件的腐蝕嚴(yán)重，而引起腐蝕的的原因一個(gè)是過流部件材質(zhì)選擇等級(jí)過低，或者是過流介質(zhì)成分與設(shè)計(jì)初期不一致，腐蝕性增加。對(duì)除焦水進(jìn)行取樣化驗(yàn)得出含有硫化氫等腐蝕性成分，為保證機(jī)泵長(zhǎng)周期運(yùn)行，我們出具以下解決方案：

(1)利用工藝調(diào)整，除去除焦水中的腐蝕性成分，降低腐蝕性，并定期取樣化驗(yàn)檢查，確保除焦水的質(zhì)量。

(2)對(duì)葉輪、導(dǎo)葉、碟環(huán)等腐蝕嚴(yán)重的過流部件進(jìn)行材質(zhì)升級(jí)更換，磨損不嚴(yán)重的非過流部件進(jìn)行修復(fù)后再利用，泵體全部密封圈和墊圈進(jìn)行更換。

組裝檢測(cè)各部件間隙符合標(biāo)準(zhǔn)要求后進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后維修合格。

4 防范措施

綜上所述，高壓水泵振動(dòng)主要由機(jī)械方面原因和工藝流體方面原因造成，為此，應(yīng)對(duì)這兩方面的原因采取相應(yīng)預(yù)防措施，確保機(jī)泵安全穩(wěn)定長(zhǎng)周期運(yùn)行。主要措施如下:

4.1 轉(zhuǎn)子大修后必須做靜動(dòng)平衡試驗(yàn)

針對(duì)轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)，在高壓水泵大修后，必須進(jìn)行葉輪的靜平衡或轉(zhuǎn)子的低速動(dòng)平衡試驗(yàn)，機(jī)泵起動(dòng)后，必要時(shí)利用測(cè)振平衡儀做轉(zhuǎn)子的高速動(dòng)平衡試驗(yàn)，盡可能消除轉(zhuǎn)子本身質(zhì)量不平衡。

4.2 保證轉(zhuǎn)子各部件的間隙符合標(biāo)準(zhǔn)

葉輪與口環(huán)的間隙、軸瓦間隙、密封間隙、平衡盤平衡鼓間隙等轉(zhuǎn)子各部件間隙必須符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 消除機(jī)泵與電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器聯(lián)接的不平衡

聯(lián)軸器中心不正,應(yīng)用磁性聯(lián)軸器找正儀找正，提高找正的準(zhǔn)確性，同時(shí)保證暖泵時(shí)間，效果更好。聯(lián)軸器螺栓間隙不等，應(yīng)提高加工精度,使螺栓的間隙均勻,以便消除自身的不平衡。

4.4 提高檢修工藝

在軸瓦檢修工作中嚴(yán)格執(zhí)行刮瓦、研瓦、再刮瓦的循環(huán)工序，保證軸瓦各部間隙及軸瓦與軸頸的接觸標(biāo)準(zhǔn)。

4.5 提高操作人員和維修人員的專業(yè)素質(zhì)

機(jī)泵是否能夠長(zhǎng)周期安全平穩(wěn)運(yùn)行，與其操作人員和檢維修人員的專業(yè)素質(zhì)密切相關(guān)，在機(jī)泵運(yùn)行操作及檢維修中，操作人員及維修人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)、考核合格后方可上崗，必須掌握相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，必須達(dá)到四懂三會(huì)的要求。

4.6 保證工藝流程安全平穩(wěn)

工藝流程的平穩(wěn)確保了機(jī)泵流體流動(dòng)的穩(wěn)定，是確保機(jī)泵安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵要素，因此要求工藝人員必須確保工藝流程的穩(wěn)定。

5 結(jié)語

解決高壓水泵振動(dòng)是個(gè)綜合性的問題，它與設(shè)備選型、介質(zhì)流動(dòng)狀況、運(yùn)行使用管理、操作維修人員的專業(yè)素質(zhì)、檢修人員的檢修質(zhì)量及采取的預(yù)防措施都有很大關(guān)系，加強(qiáng)各方面分析研究,對(duì)石油化工高壓水泵安全長(zhǎng)期運(yùn)行有著重要的意義。