高温浓硫酸液下泵振动分析及处理

李志翔（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）



高温浓硫酸液下泵振动分析及处理

李志翔
（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

摘 要：贵溪冶炼厂硫酸一系统长轴浓酸泵在运行过程中震动偏大，经过一系列分析，从设备基础、灌浆、设备结构、安装过程等方面进行了逐项检查与分析，最终解决了浓酸泵底座振动值大的问题，成功地消除了振动缺陷，实现了设备长周期安全运行，满足了安全生产需要。

关键词：浓硫酸泵；液下泵; 原因；分析；振动缺陷；联轴器

1 引言

江西铜业集团公司贵溪冶炼厂硫酸一系统引进了昆明嘉和科技开发有限公司大型立式浓酸泵后，泵整体运行平稳，能够满足硫酸生产和工艺需要。但在生产运行中硫酸一系统一吸收塔泵（以下简称1AT泵）也出现了一些问题，1AT泵底座振动值和出液管弯头振动的幅度都偏大，膜片联轴器上的紧固螺栓松动、膜片有断裂或明显的塑性变形，泵运行不稳定，迫使多次停泵检修。为了防止浓酸泵因振动大而导致系统停车的情况发生，技术人员进行了全面细致的分析，并进行了针对性的改进措施。

2 1AT泵使用条件及泵性能参数

硫酸车间一系统一吸收塔介质情况为：硫酸浓度98%，温度80～90℃。

浓酸泵应达到以下技术指标。

流量：正常1400 m3/h；

额定：1550 m3/h；

扬程：22 m；

转速：980 r/rain；

效率：≥83%；

配套电机功率：210 kW；

材料年腐蚀率：＜0.2 mm；

安装条件：液下深度2100 mm。

1AT泵整体结构型式如图1。

图1　浓酸泵整体结构型式

3 存在的问题

1AT泵运转几年来泵整体振动大一直困扰着安全生产，迫使泵多次停车检修，尤其是出口管弯头的最大振动幅值为180μm［6］。制酸系统停车检查泵时发现，刚性联轴器连接螺栓断裂和膜片破损现象时常发生，如何消除振动缺陷，成为了技术人员首要解决的问题。

4 因素分析以及采取的措施

4.1工艺因素及措施

（1）工艺指标控制不严，泵槽液位波动大，造成泵体联接螺栓与酸气接触，泵的液上部件腐蚀。通过严格标准化操作，适当提高泵槽内浓硫酸的液位，避免液位大范围波动［3］。

（2）在出口管处安装节流孔板，以降低管段内的压力不均匀度，从而达到减振的目的［4］。

（3）缩短外接出液管管道支架之间的距离， 增加支撑支架个数。

通过以上的改进措施，观察监测振动值，振动值没有变化。

4.2检修因素

（1）泵与电机在运转中发生振动的因素是很多方面造成的，断开电机与泵之间的联轴器，分析振源是来自泵还是电机。

（2）对电机转子做动平衡,并仔细检查立式电机底座和泵之间的连接固定螺栓是否拧紧［5］。

（3）将电机底座直口进行扩孔，电机与泵两半联轴器的同心度偏差调整为0.020mm以下。

通过以上的改进措施，再次观察监测振动值，振动值没有变化。

4.3泵自身备件因素

对泵进行解体检修，更换改进材质后的叶轮、轴和轴承等易腐蚀的部件后，泵的振动值仍然没有变化［1］。

4.4改变电机轴和泵轴的连接方式

在排除了以上的一些因素可能引起的泵振动值外，技术人员还尝试选用了高强度材质的连接螺栓用于联轴器上，螺栓剪断的现象仍然发生。为此在满足安装尺寸的前提下，技术人员将电机轴和泵轴的连接方式由弹性膜片联轴器（图2）改为弹性套柱销联轴器（图3）。经过改造，如表1可见，底座振动值由改造前的140～160mm/s降为改造后的40～60mm/s，下降明显，联轴器连接螺栓无松动、断裂现象，泵运行不稳定因素彻底解决。

图2　膜片联轴器

图3　弹性套柱销联轴器

4.5泵安装基础引起的振动

泵安装完后，底座以下部分和出液管的垂直度误差将引起泵体的振动。出液管及泵头总长较长，均为悬空挂置，如果安装基础垂直度偏差过大，在泵运转中必将造成出液管及轴等剧烈振动。这也是1AT泵振动值比较高的主要原因［2］。

5 结语

浓硫酸液下泵是制酸系统运行的重要设备，经过技术改造后消除了振动缺陷，从而大大延长了这一关键设备的运行寿命，避免了制酸系统停车的情况发生，减少了很大一笔维护费用，提高了生产和经济效益。

参考文献：

［1］赵骏, 陈兴. 大型JHB型高温浓硫酸液下泵设计实践与应用[J]. 硫酸工业, 2006(5):26-29.

［2］赵骏, 陈兴. 大型高温浓硫酸液下泵的设计与使用[J]. 硫酸工业, 2009(3):25-28.

［3］曾庆坚. 硫酸系统浓酸泵腐蚀问题的解决[J]. 铜业工程, 2003(3):34-36.

［4］唐兴. 大型立式浓硫酸泵的研制与应用[J]. 有色设备, 2009(1):8-12.

［5］吉天锡. 试论离心泵振动的原因及其防治措施[J]. 化工设计通讯, 2002(2):41-43.

［6］佟德纯. 设备诊断技术—振动检测技术[J]. 设备诊断技术和维修技术.1988(1-2):105.

Vibration Analysis and Treatment of High-Temperature Concentrated Sulfuric Acid Submerged Pump

LI Zhi-xiang
（Guixi Smelter, Jiangxi Copper Corporation, Guixi 335424, Jiangxi, China）

Abstract:Since the large vertical vibration of concentrated sulphuric acid pump in operation process of Guixi Smelter, through various factor analysises and the specific measures on equipment foundation, grouting, equipment structure and installation, the problem of large vibration value on concentrated sulphuric acid pump founcdation was solved finally, the vibration defect was eliminated successfully, equioment safe operation for long period was realized and the production safety requirement was meeted.

Keywords:concentrated sulphuric acid pump；submerged pump；reason; analysis；vibration defect；coupling

作者简介：李志翔（1982-），男，江西铅山人，工程师，主要从事设备检修维护工作。E-mail: 285467604@qq.com

收稿日期：2015-09-08

中图分类号：TH3

文献标识码：B

文章编号：1009-3842（2016）01-0071-02