尿素高壓氨泵事故分析及預(yù)防措施

王 佩 逯新華 黨安達(dá) 高慧洋

（河南省能源化工集團(tuán)中原大化公司 河南濮陽(yáng)）

HMP-5112臥式離心泵，SUNDSTAND（美）制造，2級(jí)，葉輪直徑1級(jí) 134.22 mm，2級(jí)163.876 mm，流量 40～98 m3/h，凈吸入壓頭80.2 m，進(jìn)口溫度40℃，進(jìn)口壓力2.26 MPa，出口壓力22.3 MPa，最大功率1230 kW，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)2960 r/min，泵轉(zhuǎn)數(shù)20445 r/min，齒速比6.9，輸出壓頭3550 m。

（1）P101A斷軸燒瓦及齒輪斷齒。P101A啟動(dòng)運(yùn)行1 h后，主控發(fā)現(xiàn)泵電流和壓力波動(dòng)，振值、位移異常，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)泵輸入軸端軸承冒煙，立即停泵，同時(shí)泵輸入軸聯(lián)軸節(jié)與泵脫離甩到地上，確認(rèn)低速軸斷軸。后修復(fù)安裝試車(chē)，運(yùn)行十幾個(gè)小時(shí)后，泵振動(dòng)、位移高跳車(chē)，揭開(kāi)齒輪箱蓋檢查發(fā)現(xiàn)齒輪斷齒。

斷軸燒瓦主要原因是油進(jìn)水后乳化變質(zhì)，開(kāi)泵后，油溫逐漸升高到一定程度，導(dǎo)致油膜破壞，潤(rùn)滑不良，造成軸瓦合金嚴(yán)重?zé)郏瑢⑤S抱死。齒輪斷齒原因是斷軸所造成的“內(nèi)傷痕”。

（2）P101A葉輪斷裂。P101A出現(xiàn)振動(dòng)高跳車(chē)，拆泵檢查發(fā)現(xiàn)1級(jí)葉輪前端錐體開(kāi)焊，斷開(kāi)5 mm的縫。P101B出現(xiàn)類(lèi)似情況，不同的是P101B振值逐漸增大至跳車(chē)。原因是葉輪錐體焊接質(zhì)量有問(wèn)題。

（3）P101A/B二級(jí)泵蓋沖刷。P101A/B的2級(jí)泵蓋有被沖刷至溝槽的現(xiàn)象。原因是P101出口嚴(yán)重超壓，有時(shí)高達(dá)26 MPa或液氨有大量觸媒粉。通過(guò)提高液氨溫度降低出口壓力，運(yùn)行后未曾出現(xiàn)過(guò)沖刷現(xiàn)象。

（4）P101超壓超電流。試車(chē)過(guò)程中，P101一直超壓超電流，造成機(jī)封損壞及泵蓋沖刷。原因是合成液氨溫度低所致，嚴(yán)重時(shí)在0℃，設(shè)計(jì)條件是20～40℃。提高液氨溫度后，出口壓力大為降低，電流也降至10.6 MPa以下。

（5）FV09102閥振動(dòng)突然關(guān)閉。由于閥性能差，導(dǎo)致經(jīng)常振動(dòng)或突然關(guān)閉，使P101難以調(diào)節(jié)，特別是在泵啟動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常導(dǎo)致跳車(chē)。應(yīng)更換性能較好的新閥。

（6）電機(jī)軸承溫度高。試車(chē)階段P101主電機(jī)軸承溫度一直偏高，夏季高達(dá)86℃以上。軸承及甩油環(huán)磨損嚴(yán)重，大量銅粉粘于軸頸上及落入油中，使滑動(dòng)軸承和甩油環(huán)磨損加快。原因黃銅甩油環(huán)不耐磨且?guī)в湍芰Σ?，?dǎo)致潤(rùn)滑不良。將甩油環(huán)材料改為青銅，同時(shí)增大甩油環(huán)與軸的接觸面積和油環(huán)油槽的尺寸。

（7）P101B電機(jī)后軸承軸頸嚴(yán)重磨損。P101B電機(jī)后軸承油變質(zhì)，在線加油置換，油排凈后未及時(shí)補(bǔ)上油，致使后軸承軸頸嚴(yán)重磨損。P101運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)禁在線換油。

（8）P101A聯(lián)軸節(jié)斷。P101A在運(yùn)行過(guò)程中突然聲音異常，現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)悶爆聲，泵體著火。停車(chē)后檢查發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸節(jié)斷，低速軸兩側(cè)軸瓦燒損，低速軸電機(jī)側(cè)軸承座損壞。原因是機(jī)械密封泄漏，導(dǎo)致油箱進(jìn)水未及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

（9）P101B出口管線爆。P101B的2級(jí)出口管破裂，出口管線爆開(kāi)1個(gè)10 mm左右的洞，P101超電流，主控迅速停泵。原因是氨系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間帶甲胺，造成管線腐蝕，以及P101出口壓力過(guò)高。

（10）P101B大修后無(wú)法正常啟動(dòng)。啟動(dòng)泵時(shí)，泵體及出口管線強(qiáng)烈振動(dòng)，短時(shí)間運(yùn)行后低電流跳車(chē)，將副線改為FA09102控制，仍出現(xiàn)此現(xiàn)象，導(dǎo)致出口第一道切斷閥填料泄漏。原因是大修后FB9102閥更換，新?lián)Q的閥流通量嚴(yán)重不足，導(dǎo)致P101出口憋壓，加上FA9102閥頭脫落，導(dǎo)致P101出口流量不夠。

（11）P101A電機(jī)軸承損壞。P101A運(yùn)行中，電機(jī)噪聲突然增大，但泵體及出口壓力、電流、振值位移正常，停泵后檢查，發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承燒壞。原因是甩油環(huán)老化、損壞以及潤(rùn)滑油變質(zhì)、油位低。更換甩油環(huán)，同時(shí)增加一條從油泵出口到電機(jī)軸承的強(qiáng)制潤(rùn)滑管線。

（12）P101低速軸斷。P101B運(yùn)行中，主控發(fā)現(xiàn)電流、壓力波動(dòng)，到現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)聲音異常，立即停泵，后檢查發(fā)現(xiàn)低速軸斷軸。原因是機(jī)械密封泄漏導(dǎo)致油箱進(jìn)水，潤(rùn)滑不良。另外低速軸老化，抗疲勞強(qiáng)度降低。

（13）P101B大齒輪斷齒。啟動(dòng)P101B泵幾次，均因振值高跳車(chē)。揭開(kāi)齒輪箱蓋發(fā)現(xiàn)齒輪斷齒。原因是大齒輪上有舊裂紋且P101B連續(xù)多次啟動(dòng)，沖擊斷齒。

（14）P101B燒瓦。巡檢發(fā)現(xiàn)P101B聲音異常、振動(dòng)大，電機(jī)軸承處冒煙，緊急停泵，檢查發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸瓦燒壞。更換電機(jī)，啟動(dòng)后運(yùn)行正常。

對(duì)于上述問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。泵的運(yùn)行崗位應(yīng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄電機(jī)軸承溫度，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。主控崗位應(yīng)密切監(jiān)視高壓氨泵P101A/B的溫度和振動(dòng)變化情況，有問(wèn)題及時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)，避免事故擴(kuò)大。