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Sundyne LMV-311高速泵高速轴磨损烧毁故障分析

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  • 发布时间:2014-09-12
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Sundyne高速离心泵,又称部分流泵,是美国Sundstrand International Corporation于 1962年 首 先开发的特种离心泵,具有高扬程、低流量、不堵塞和效率较高等工艺特点,因此在石油、化工等行业得到了广泛的应用。在醋酸工业上则多用于稀醋酸泵、重相泵等。这种泵的重要部件有诱导轮、叶轮、多套机械密封静环座、动环、轴套、止推轴承、扩散器等,而该泵的最大特点是带-个增速箱,叶轮转速最高可达25000-30000r·min~。就目前而言,其存在的缺点是:由于其转速高,对工艺系统波动的适应性较差,易出故障,每次故障造成的损坏件较多,维修成本高。

1基本情况我公司现有Sundyne高速离心泵型号有 LMV-3ll、LMV.322、LMV.321等,此次出现事故的泵型号是LMV-3l1,具体参数见表 l。

表 1 故障泵具体运行参数电cf 啐 输出转速 额矗搿潼 扬程 温度入口压力出口压力介质/kW /r·min /m ·h /m /℃ /MPa /MPa 比重132 8557 48 470 25 0 02 3 0 0.792 高速泵故障2.1 系统流量波动出现故障系统减量,控制室人员发现该泵电流突然上涨至 198A,流量突然增大至 50m ·h 又降低至44m。·h~。现场操作人员得到通知后,到现场发现该泵响声异常大,且注油孑L出现油烟。拆检过程中发现:(1)诱导轮、叶轮略有磨损;(2)机械密封(下部)略有磨损,机械密封(上部)与轴磨擦出现过热烧毁现象,但以上两机封密封面都未受损;(3)拆检齿轮箱高速轴等磨损、烧毁损坏严重(高速轴与止推轴承、机封、轴套、动环烧结)。

2.2 系统大幅减量再次出现严重故障车间系统负荷大幅降低,控制室人员发现P1704A甲醇加料泵 电流 突然在 160 200A之 间波动(正常为 164A),流量由44m ·h 突然降至29m。·h 然后逐步恢复至42m ·h-。

拆检设备发现损坏情况与上欠睛况相似但更为严重:(1)将泵体拆下,发现诱导轮及叶轮发生磨损,扩散器内部及表面产生偏磨;(2)高速轴、上下部止推轴承、上下部轴套、三套机械密封严重烧毁,叶轮、诱导轮、扩散器磨损严重。

3 原因分析两次连续严重故障都发生在系统大幅度减量过程中,而且拆检后发现损坏的零部件都在输出轴 -高速轴转子部件接触的零部件,在工艺流程上都存在流量出现较大的波动。问题出现在泵的人口产生了汽蚀所致。

查阅相关资料发现,装置汽蚀余量(NPSHa)小于必需汽蚀余量(NPSHr),是泵发生汽蚀的直接原因,而引起NPSHa降低的主要原因有如下4个方面:(1)大流量引起叶轮进口速度增加,从而引起泵进口至叶轮以及进口管路中的压力降增加;作者简介:陈慧聪 (1984-),男,助理工程师,大学本科,从事设备管理工作。手机:13626322513,邮箱:chenhuicongO11###163.cⅢ收稿日期:2013-.04-01第 6期 陈慧聪等:Sundyne LMV-3 1 1高速泵高速轴磨损烧毁故障分析 59(2)非常低的流量造成液体不正常升温,液体从叶轮获得能量,以及泵内部间隙增大引起内部泄漏增加,使液体获得附加能量,引起液体气化;(3)系统的变化引起进口压力损失(液位下降或进口管路阻塞);(4)泵进口系统中液体被意外加温,引起泵进口液体气化压力升高。

小流量气蚀通常不会发生,因为泵不允许在非常小的流量下运行,泵在小流量(不包括非常小的流量 )运行时,NPSHr较低。当出口阀门关闭时,泵的气蚀很明显(离心泵的出口阀门关闭引起泵壳中的液体迅速升温并气化,很快引起气封)。

4 应对措施4.1 泵出口流量控制泵出口流量大幅波动,导致高速轴窜量急剧变化,运转不平衡。在转子高速转动的情况下,运转不平衡造成部件之间严重的碰撞和磨损。

要求:f1)在系统投料发生变化时,控制泵出口瞬时流量变化不大于5m ·h~;(2)在泵流量增大、电流减小;泵流量减孝电流增大时,控制室安排现场人员观察泵运行状况(声音是否正常,有无泄漏,震动有无变化,泵体油压、油温是否正常,泵出口压力有无波动等)。

4.2 日常运行维护中应注意的问题(11高速泵切换操作时要保证泵的最小流量,否则易引起泵内液体在叶轮高速搅拌摩擦下,内部沸腾引起振动,极易造成密封损坏。启动时出口阀不必全关,可留1/3开度,避免阀门关死后启泵时来不及顺利打开出口阀,造成系统气蚀或振动,从而对泵造成严重损坏的情况。

f2)在正常运行期间,高速泵的润滑油压力应始终保持在0.15-0.42MPa,以使机泵各处有足够的油量;油温尽量保持在45~70℃,油温太低会使油变稠,不利于油泵的正常工作。

5 结语气蚀现象对Sundyne高速泵产生的影响有时是毁灭性的,人口流量及压力很大程度上决定了是否会产生汽蚀,但出口流量大幅波动也不容忽视,加强流量波动时的监控和操作成为预防气蚀的必要手段。避免气蚀现象有利于高速泵长周期稳定运行,降低企业生产成本。

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