屏蔽泵循环系统的常见故障分析

张文庆

（万华化学（宁波）有限公司）

屏蔽泵循环系统的常见故障分析

张文庆*

（万华化学（宁波）有限公司）

屏蔽泵是化工企业常用的输送设备之一，而屏蔽泵的循环系统是保障屏蔽泵正常运行的重要方面。就屏蔽泵循环系统的常见故障进行了分析和研究，并针对工作中遇到的屏蔽泵故障案例提出了一些分析、判定意见和解决问题的措施。

屏蔽泵 循环系统 故障分析 屏蔽电机 维修

0 前言

屏蔽泵电机与泵的一体化结构以及其全部静密封无泄漏结构，主要用于输送有毒、易燃易爆、强腐蚀性、放射性和贵重的液体，因此在有机化工中屏蔽泵使用得较多[1]。宁波万华工业园内许多输送设备就是屏蔽泵。日常工作中遇到问题最多的也是屏蔽泵。在屏蔽泵发生的故障中，因循环系统问题而导致的故障占了绝大多数。

屏蔽电机工作时产生的热量由冷却润滑液带走，同时屏蔽泵的导轴承、推力盘也需要润滑冷却。因此屏蔽泵冷却润滑回路的正常运行是保证屏蔽电动机正常工作的必要条件[2]。

循环系统一旦出现不畅，就会造成冷却不到位和轴承润滑不足，继而导致温度升高，轴承磨损加剧，最终导致轴承抱死跳车，严重时电机热量带不走，还有可能损坏转子和定子，造成更加严重的设备事故。

在循环系统出现故障的时候进行准确的判断,将极大地提高维修的针对性，从而节省维修资源，提高维修效率。进一步掌握循环系统的维护方法，将会使设备更加稳定地运转，延长设备的运行周期，从而降低生产装置的运行风险。

1 屏蔽泵循环系统的类型

屏蔽泵的循环系统大致可分为外循环、内循环和逆循环三种类型。

外循环就是循环液由泵腔出口或连接体出液孔进入循环管，然后进入后轴承底腔，再通过后轴承流道、定子腔、前轴承流道返回泵腔的循环。

外循环的主要特点就在于循环管对循环液的降温效果，外循环可以有效地降低轴承系统的温度。特殊情况下，还可以在外循环的循环管上套上水夹套以实现快速降温，或者套上蒸汽夹套以保护高熔点物料。

内循环就是循环液由前轴承座端盖过液孔直接进入定子腔，然后由后轴承流道进入后轴承座底腔，最后通过转子轴内孔返回到叶轮入口的循环。

内循环由于取消了循环管，减少了泄漏点，因而设备运行更加安全，结构也更加紧凑。但是循环液一来一回经过电机两次加热过程，容易造成循环液温度过高甚至气化，影响散热和润滑作用。另外，内循环对叶轮锁紧螺栓等中空部件也有较高的要求。

逆循环就是循环液由前轴承座端盖过液孔直接进入定子腔，然后由后轴承流道进入后轴承座底腔，最后通过通道流出系统的循环。

逆循环的循环路径与外循环相反，无需排气阀。其逆循环管路可将循环液排到进液罐的气相区，从而保证泵和定子腔内无气体存在，确保轴承的润滑和电机的冷却。这种结构适合于输送甲醇等闪点较低、易气化的物料。

2 屏蔽泵循环系统的常见故障

2.1 工艺原因造成的循环系统故障

循环系统的故障原因无外乎工艺原因和设备原因两个方面。

经验表明，设备的故障百分之八九十是工艺原因造成的。屏蔽泵循环系统的故障，也大多是工艺物料问题或工艺人员误操作造成的。

工艺原因造成的循环系统故障大多为 “慢性病”，即需要较长时间才能体现出来。一般表现为循环液流量不足，从而导致石墨轴承因润滑和冷却不及时而温度升高、电流降低、压力降低等故障。

产生故障的原因主要有以下几点：

（1）入口过滤器堵塞，导致循环液供液不足且温度升高。很多设备经常出现这种情况，尤其是在刚开车物料比较脏的时候，这时屏蔽泵电流、压力、流量降低，温度升高，振动变大。一般清理过滤器后，设备便会恢复正常。

（2）排气不干净或物料温度过高引起气蚀或者气缚，造成循环液压力降低，流速减缓，从而导致冷却和润滑不及时。

（3）冷却水阀未开或开度较小，造成循环液冷却不到位。如万华化学 （宁波）有限公司 （设备位号P3401-1，下同）工艺人员在启泵的时候忘记了开循环水，运行几个小时后，因循环液冷却不及时，造成石墨轴承抱死，引起跳车。

（4）循环液过脏，导致循环管堵塞，进而造成轴承缺乏润滑抱死。如P3406-1循环管被物料残渣堵塞，导致循环液流动不畅，轴承抱死跳车。

（5）循环液压力不足。对于带机封的屏蔽泵，除了副叶轮提供循环液的循环动力外，循环液本身还需要具有一定的压力，即循环液阀门开度要适当。如果循环液阀门开度较小的话，就很容易导致循环过慢、润滑不足。

需要注意的是，工艺原因造成的循环系统故障如果不及时排除，往往会恶化成更严重的设备故障。

2.2 设备原因造成的循环系统故障

设备原因也是造成循环系统故障的一大因素。设备本身的问题或者检修过程中操作失误都可能造成屏蔽泵故障。

（1）无直槽轴承装错位置，造成润滑不畅，循环液流动减慢。众所周知，石墨轴承有带直槽和不带直槽两种，一般情况下前轴承不带直槽、后轴承带直槽。但是为了便于维修和加强润滑，对于内循环屏蔽泵，即循环液两次受热的屏蔽泵，前后轴承通常都采用带直槽的轴承，以减小阻力，加大循环量。

（2）检修复位时，忘记了检查确认循环液流道是否畅通。循环管和出液孔等尺寸均较小，出现故障时很容易造成堵塞，如果检修时未对循环液流道是否通畅进行确认，就很容易造成故障重复。

（3）出液孔位置安装错位。循环液的流道位置是固定的，前轴承座的上下位置也要符合流道的要求，如果装错，就会导致循环停顿。

2.3 其它原因造成的循环系统故障

不能将屏蔽泵简单地看作是一个单独的个体，它是整个系统的一部分。一台屏蔽泵发生故障，往往会导致整个系统发生变化；反之，系统发生某些变化，也会引发屏蔽泵的某些故障。

近年来，随着宁波万华MDI装置不断地进行技改，工艺、管线、物料等各个方面的参数都有了不同程度的变化，因此也会引发屏蔽泵的某些故障，循环系统故障就是其中之一。

例如，位号P3103-1/2的设备经2012年大修技改后改为同P3103-3一样的泥浆分离型屏蔽泵，三泵共用一根原来仅供P3103-3使用的循环液管线，因此循环液的供液量明显不足，导致在开车时三台泵的轴承温度变得很高。后来了解到这一情况，于是将循环液输送管线加粗，加大了循环液供液量，才解决了这一问题。

又例如，位号P3110的甲醛泵选型不当，且循环液甲醛温度较高，轴承经常因温度过高而抱死。后来改为采用带水夹套的屏蔽泵，降低了循环液温度，泵才恢复了正常。

综上所述，屏蔽泵循环系统出现故障主要有两个方面原因，一个是循环路径不通畅，另一个就是循环液的流速和温度不适当。出现故障时，从这两个方面入手并结合现场实际情况追根溯源进行分析，即可找到故障原因，及时顺利地排查故障，保证设备的稳定运行。

3 屏蔽泵的日常维护

设备的维护需要工艺和设备人员双方的共同努力，笔者有如下建议。

（1）要提高设备和工艺人员的专业素质，端正工作态度和工作作风，杜绝一些低级错误，例如未对好流道口、忘开冷却水等。

（2）要加强设备和工艺两方面的巡检工作，时刻了解屏蔽泵的运行状态。在轴监器指示偏大时，要及时解体检查，更换易损件。如发现泵有异响、异常发热、振动过大、过载保护等现象，应立即停泵检查，不得再次启泵［3］。

（3）工艺和设备人员要多了解一些对方专业的相关知识，工艺人员如果知道一些设备知识，掌握一些简单的故障判断及处理方法，如过滤器堵塞的判断等，就可避免一些误操作，减少设备的损坏；设备人员如果知道一些工艺知识，就会在设备出现故障时更加准确地判断故障原因，也会在检修工作中采取适当措施，尽量地避免类似故障再次发生。

（4）维修人员在加强本专业知识学习的同时，还应拓宽知识的广度，比如多了解一些电气知识，这样在面对一些复杂的屏蔽泵故障时，就会从多个角度出发考虑问题，做出的分析判断也会更加科学。比如今年大修新换的P3103-2设备，轴监器总是进红区，解体检查也并未发现问题，最后判断为轴监器定子内上下侧线圈的电势不平衡，于是减少了线圈，电势恢复了平衡，轴监器也恢复了正常。

（5）要加强设备与工艺人员的互相沟通，当工艺方面或设备方面情况发生变更时，要及时地互通信息，以便对方更好地处理变更引起的连锁反应，如前述的P3103工位循环液供液管线加粗问题等。

[1]郑志刚，张巧真，谭苹，等.浅谈屏蔽泵的日常维护与保养 [J].河南化工，2004（7）：43.

[2]孔祥花,孔繁余.屏蔽泵冷却润滑回路分析计算 [J].水泵技术,2006(5)：8-10.

[3]胡志兵,田兴国，土依洪江，等.屏蔽泵故障分析与防范 [J].设备管理与维修,2008(8)：18-19.

大庆石化智能控制裂解炉温度

2014年 9月20日，一项多变量智能内模自适应控制技术在大庆石化公司化工一厂EF-3120乙烯裂解装置应用成功，标志着大庆石化大型乙烯装置裂解炉COT盘管出口温度控制技术达到国内领先水平。

内模自适应控制替换了原有的DCS控制，改变了原来靠改变燃料气压力来控制COT温度的调节方式，突破了原操作系统中COT温度控制靠人工调节的瓶颈。这项技术采用COT温度与燃料气流量串级控制，实现炉内热量数据提前反馈，起到了超前调节的作用，真正做到温度调节及时、智能、高效。

这项智能化自动控制技术投用后，COT温度波动范围严格控制在设定值2℃以内，低于投用前设定值5℃的波动范围。COT温度波动减少，可提升产品的收率，提高裂解炉运行周期。

目前多变量智能内模自适应控制系统运行平稳，各项指标达到了预期目标，为今后乙烯裂解装置智能控制改造提供了宝贵的经验。

（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)

*张文庆，男，1978年生，硕士研究生，工程师。宁波市，315812。