張文慶

（萬華化學(xué)（寧波）有限公司）

屏蔽泵循環(huán)系統(tǒng)的常見故障分析

張文慶*

（萬華化學(xué)（寧波）有限公司）

屏蔽泵是化工企業(yè)常用的輸送設(shè)備之一，而屏蔽泵的循環(huán)系統(tǒng)是保障屏蔽泵正常運(yùn)行的重要方面。就屏蔽泵循環(huán)系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行了分析和研究，并針對工作中遇到的屏蔽泵故障案例提出了一些分析、判定意見和解決問題的措施。

屏蔽泵 循環(huán)系統(tǒng) 故障分析 屏蔽電機(jī) 維修

0 前言

屏蔽泵電機(jī)與泵的一體化結(jié)構(gòu)以及其全部靜密封無泄漏結(jié)構(gòu)，主要用于輸送有毒、易燃易爆、強(qiáng)腐蝕性、放射性和貴重的液體，因此在有機(jī)化工中屏蔽泵使用得較多[1]。寧波萬華工業(yè)園內(nèi)許多輸送設(shè)備就是屏蔽泵。日常工作中遇到問題最多的也是屏蔽泵。在屏蔽泵發(fā)生的故障中，因循環(huán)系統(tǒng)問題而導(dǎo)致的故障占了絕大多數(shù)。

屏蔽電機(jī)工作時產(chǎn)生的熱量由冷卻潤滑液帶走，同時屏蔽泵的導(dǎo)軸承、推力盤也需要潤滑冷卻。因此屏蔽泵冷卻潤滑回路的正常運(yùn)行是保證屏蔽電動機(jī)正常工作的必要條件[2]。

循環(huán)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)不暢，就會造成冷卻不到位和軸承潤滑不足，繼而導(dǎo)致溫度升高，軸承磨損加劇，最終導(dǎo)致軸承抱死跳車，嚴(yán)重時電機(jī)熱量帶不走，還有可能損壞轉(zhuǎn)子和定子，造成更加嚴(yán)重的設(shè)備事故。

在循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷,將極大地提高維修的針對性，從而節(jié)省維修資源，提高維修效率。進(jìn)一步掌握循環(huán)系統(tǒng)的維護(hù)方法，將會使設(shè)備更加穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，延長設(shè)備的運(yùn)行周期，從而降低生產(chǎn)裝置的運(yùn)行風(fēng)險。

1 屏蔽泵循環(huán)系統(tǒng)的類型

屏蔽泵的循環(huán)系統(tǒng)大致可分為外循環(huán)、內(nèi)循環(huán)和逆循環(huán)三種類型。

外循環(huán)就是循環(huán)液由泵腔出口或連接體出液孔進(jìn)入循環(huán)管，然后進(jìn)入后軸承底腔，再通過后軸承流道、定子腔、前軸承流道返回泵腔的循環(huán)。

外循環(huán)的主要特點(diǎn)就在于循環(huán)管對循環(huán)液的降溫效果，外循環(huán)可以有效地降低軸承系統(tǒng)的溫度。特殊情況下，還可以在外循環(huán)的循環(huán)管上套上水夾套以實(shí)現(xiàn)快速降溫，或者套上蒸汽夾套以保護(hù)高熔點(diǎn)物料。

內(nèi)循環(huán)就是循環(huán)液由前軸承座端蓋過液孔直接進(jìn)入定子腔，然后由后軸承流道進(jìn)入后軸承座底腔，最后通過轉(zhuǎn)子軸內(nèi)孔返回到葉輪入口的循環(huán)。

內(nèi)循環(huán)由于取消了循環(huán)管，減少了泄漏點(diǎn)，因而設(shè)備運(yùn)行更加安全，結(jié)構(gòu)也更加緊湊。但是循環(huán)液一來一回經(jīng)過電機(jī)兩次加熱過程，容易造成循環(huán)液溫度過高甚至氣化，影響散熱和潤滑作用。另外，內(nèi)循環(huán)對葉輪鎖緊螺栓等中空部件也有較高的要求。

逆循環(huán)就是循環(huán)液由前軸承座端蓋過液孔直接進(jìn)入定子腔，然后由后軸承流道進(jìn)入后軸承座底腔，最后通過通道流出系統(tǒng)的循環(huán)。

逆循環(huán)的循環(huán)路徑與外循環(huán)相反，無需排氣閥。其逆循環(huán)管路可將循環(huán)液排到進(jìn)液罐的氣相區(qū)，從而保證泵和定子腔內(nèi)無氣體存在，確保軸承的潤滑和電機(jī)的冷卻。這種結(jié)構(gòu)適合于輸送甲醇等閃點(diǎn)較低、易氣化的物料。

2 屏蔽泵循環(huán)系統(tǒng)的常見故障

2.1 工藝原因造成的循環(huán)系統(tǒng)故障

循環(huán)系統(tǒng)的故障原因無外乎工藝原因和設(shè)備原因兩個方面。

經(jīng)驗(yàn)表明，設(shè)備的故障百分之八九十是工藝原因造成的。屏蔽泵循環(huán)系統(tǒng)的故障，也大多是工藝物料問題或工藝人員誤操作造成的。

工藝原因造成的循環(huán)系統(tǒng)故障大多為 “慢性病”，即需要較長時間才能體現(xiàn)出來。一般表現(xiàn)為循環(huán)液流量不足，從而導(dǎo)致石墨軸承因潤滑和冷卻不及時而溫度升高、電流降低、壓力降低等故障。

產(chǎn)生故障的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）入口過濾器堵塞，導(dǎo)致循環(huán)液供液不足且溫度升高。很多設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)這種情況，尤其是在剛開車物料比較臟的時候，這時屏蔽泵電流、壓力、流量降低，溫度升高，振動變大。一般清理過濾器后，設(shè)備便會恢復(fù)正常。

（2）排氣不干凈或物料溫度過高引起氣蝕或者氣縛，造成循環(huán)液壓力降低，流速減緩，從而導(dǎo)致冷卻和潤滑不及時。

（3）冷卻水閥未開或開度較小，造成循環(huán)液冷卻不到位。如萬華化學(xué) （寧波）有限公司 （設(shè)備位號P3401-1，下同）工藝人員在啟泵的時候忘記了開循環(huán)水，運(yùn)行幾個小時后，因循環(huán)液冷卻不及時，造成石墨軸承抱死，引起跳車。

（4）循環(huán)液過臟，導(dǎo)致循環(huán)管堵塞，進(jìn)而造成軸承缺乏潤滑抱死。如P3406-1循環(huán)管被物料殘渣堵塞，導(dǎo)致循環(huán)液流動不暢，軸承抱死跳車。

（5）循環(huán)液壓力不足。對于帶機(jī)封的屏蔽泵，除了副葉輪提供循環(huán)液的循環(huán)動力外，循環(huán)液本身還需要具有一定的壓力，即循環(huán)液閥門開度要適當(dāng)。如果循環(huán)液閥門開度較小的話，就很容易導(dǎo)致循環(huán)過慢、潤滑不足。

需要注意的是，工藝原因造成的循環(huán)系統(tǒng)故障如果不及時排除，往往會惡化成更嚴(yán)重的設(shè)備故障。

2.2 設(shè)備原因造成的循環(huán)系統(tǒng)故障

設(shè)備原因也是造成循環(huán)系統(tǒng)故障的一大因素。設(shè)備本身的問題或者檢修過程中操作失誤都可能造成屏蔽泵故障。

（1）無直槽軸承裝錯位置，造成潤滑不暢，循環(huán)液流動減慢。眾所周知，石墨軸承有帶直槽和不帶直槽兩種，一般情況下前軸承不帶直槽、后軸承帶直槽。但是為了便于維修和加強(qiáng)潤滑，對于內(nèi)循環(huán)屏蔽泵，即循環(huán)液兩次受熱的屏蔽泵，前后軸承通常都采用帶直槽的軸承，以減小阻力，加大循環(huán)量。

（2）檢修復(fù)位時，忘記了檢查確認(rèn)循環(huán)液流道是否暢通。循環(huán)管和出液孔等尺寸均較小，出現(xiàn)故障時很容易造成堵塞，如果檢修時未對循環(huán)液流道是否通暢進(jìn)行確認(rèn)，就很容易造成故障重復(fù)。

（3）出液孔位置安裝錯位。循環(huán)液的流道位置是固定的，前軸承座的上下位置也要符合流道的要求，如果裝錯，就會導(dǎo)致循環(huán)停頓。

2.3 其它原因造成的循環(huán)系統(tǒng)故障

不能將屏蔽泵簡單地看作是一個單獨(dú)的個體，它是整個系統(tǒng)的一部分。一臺屏蔽泵發(fā)生故障，往往會導(dǎo)致整個系統(tǒng)發(fā)生變化；反之，系統(tǒng)發(fā)生某些變化，也會引發(fā)屏蔽泵的某些故障。

近年來，隨著寧波萬華MDI裝置不斷地進(jìn)行技改，工藝、管線、物料等各個方面的參數(shù)都有了不同程度的變化，因此也會引發(fā)屏蔽泵的某些故障，循環(huán)系統(tǒng)故障就是其中之一。

例如，位號P3103-1/2的設(shè)備經(jīng)2012年大修技改后改為同P3103-3一樣的泥漿分離型屏蔽泵，三泵共用一根原來僅供P3103-3使用的循環(huán)液管線，因此循環(huán)液的供液量明顯不足，導(dǎo)致在開車時三臺泵的軸承溫度變得很高。后來了解到這一情況，于是將循環(huán)液輸送管線加粗，加大了循環(huán)液供液量，才解決了這一問題。

又例如，位號P3110的甲醛泵選型不當(dāng)，且循環(huán)液甲醛溫度較高，軸承經(jīng)常因溫度過高而抱死。后來改為采用帶水夾套的屏蔽泵，降低了循環(huán)液溫度，泵才恢復(fù)了正常。

綜上所述，屏蔽泵循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障主要有兩個方面原因，一個是循環(huán)路徑不通暢，另一個就是循環(huán)液的流速和溫度不適當(dāng)。出現(xiàn)故障時，從這兩個方面入手并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況追根溯源進(jìn)行分析，即可找到故障原因，及時順利地排查故障，保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 屏蔽泵的日常維護(hù)

設(shè)備的維護(hù)需要工藝和設(shè)備人員雙方的共同努力，筆者有如下建議。

（1）要提高設(shè)備和工藝人員的專業(yè)素質(zhì)，端正工作態(tài)度和工作作風(fēng)，杜絕一些低級錯誤，例如未對好流道口、忘開冷卻水等。

（2）要加強(qiáng)設(shè)備和工藝兩方面的巡檢工作，時刻了解屏蔽泵的運(yùn)行狀態(tài)。在軸監(jiān)器指示偏大時，要及時解體檢查，更換易損件。如發(fā)現(xiàn)泵有異響、異常發(fā)熱、振動過大、過載保護(hù)等現(xiàn)象，應(yīng)立即停泵檢查，不得再次啟泵［3］。

（3）工藝和設(shè)備人員要多了解一些對方專業(yè)的相關(guān)知識，工藝人員如果知道一些設(shè)備知識，掌握一些簡單的故障判斷及處理方法，如過濾器堵塞的判斷等，就可避免一些誤操作，減少設(shè)備的損壞；設(shè)備人員如果知道一些工藝知識，就會在設(shè)備出現(xiàn)故障時更加準(zhǔn)確地判斷故障原因，也會在檢修工作中采取適當(dāng)措施，盡量地避免類似故障再次發(fā)生。

（4）維修人員在加強(qiáng)本專業(yè)知識學(xué)習(xí)的同時，還應(yīng)拓寬知識的廣度，比如多了解一些電氣知識，這樣在面對一些復(fù)雜的屏蔽泵故障時，就會從多個角度出發(fā)考慮問題，做出的分析判斷也會更加科學(xué)。比如今年大修新?lián)Q的P3103-2設(shè)備，軸監(jiān)器總是進(jìn)紅區(qū)，解體檢查也并未發(fā)現(xiàn)問題，最后判斷為軸監(jiān)器定子內(nèi)上下側(cè)線圈的電勢不平衡，于是減少了線圈，電勢恢復(fù)了平衡，軸監(jiān)器也恢復(fù)了正常。

（5）要加強(qiáng)設(shè)備與工藝人員的互相溝通，當(dāng)工藝方面或設(shè)備方面情況發(fā)生變更時，要及時地互通信息，以便對方更好地處理變更引起的連鎖反應(yīng)，如前述的P3103工位循環(huán)液供液管線加粗問題等。

[1]鄭志剛，張巧真，譚蘋，等.淺談屏蔽泵的日常維護(hù)與保養(yǎng) [J].河南化工，2004（7）：43.

[2]孔祥花,孔繁余.屏蔽泵冷卻潤滑回路分析計算 [J].水泵技術(shù),2006(5)：8-10.

[3]胡志兵,田興國，土依洪江，等.屏蔽泵故障分析與防范 [J].設(shè)備管理與維修,2008(8)：18-19.

大慶石化智能控制裂解爐溫度

2014年 9月20日，一項多變量智能內(nèi)模自適應(yīng)控制技術(shù)在大慶石化公司化工一廠EF-3120乙烯裂解裝置應(yīng)用成功，標(biāo)志著大慶石化大型乙烯裝置裂解爐COT盤管出口溫度控制技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

內(nèi)模自適應(yīng)控制替換了原有的DCS控制，改變了原來靠改變?nèi)剂蠚鈮毫砜刂艭OT溫度的調(diào)節(jié)方式，突破了原操作系統(tǒng)中COT溫度控制靠人工調(diào)節(jié)的瓶頸。這項技術(shù)采用COT溫度與燃料氣流量串級控制，實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)熱量數(shù)據(jù)提前反饋，起到了超前調(diào)節(jié)的作用，真正做到溫度調(diào)節(jié)及時、智能、高效。

這項智能化自動控制技術(shù)投用后，COT溫度波動范圍嚴(yán)格控制在設(shè)定值2℃以內(nèi)，低于投用前設(shè)定值5℃的波動范圍。COT溫度波動減少，可提升產(chǎn)品的收率，提高裂解爐運(yùn)行周期。

目前多變量智能內(nèi)模自適應(yīng)控制系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，各項指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，為今后乙烯裂解裝置智能控制改造提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

（禾火）

An Analysis of Common Failures in the Circulation System of Shielding Pump

Zhang Wenqing

Shielding pump is one of the common apparatus for transportation in chemical enterprises,the circulation system of which plays an important role in ensuring the normal operation of the pump.The common failures in the circulation system of shielding pump are analyzed and studied,and for the failures encountered in the work,analyses,judgments and corresponding solutions are put forward.

Shielding pump;Circulation system;Failure analysis;Shielding motor;Maintenance

TQ 051.21

2014-03-10)

*張文慶，男，1978年生，碩士研究生，工程師。寧波市，315812。