高压煤浆泵在线消漏技术研究与分析

李忠勇，王鹏山

(陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡 721405)

某甲醇生产装置采用德士古水煤浆气化生产技术制取水煤气，生产系统2开1备。高压煤浆泵作为德士古气化生产工艺的关键设备，结构较为复杂，一旦泵体发生煤浆、润滑油、推进液油等液体泄漏，势必对生产装置的安全运行造成危害[1-2]。严重时，生产装置必须停车处理。

1 高压煤浆泵的结构

该项目采用DGMB93/9.6A型卧式隔膜柱塞高压煤浆泵，体积流量为93 m3/h，工作压力为9.6 MPa，为三缸单作用工作形式(见图1)。

图1 高压煤浆泵结构图

2 高压煤浆泵工作原理

电动机通过减速机带动三拐曲轴、连杆、十字头，将旋转运动转化为直线运动，使活塞随之进行往复运动[3]。当活塞向左运动时，活塞缸右侧工作腔体积增大，腔体内压力降低。输送的料浆借助入料压力打开进料单向阀，被吸入并充满隔膜室，将隔膜压向隔膜室的左侧腔壁。当活塞向左运动到极限位置时，料浆的吸入过程也随之结束。然后，活塞开始向右运动，活塞缸右侧工作腔内油介质受挤压，工作腔体内压力增大，将隔膜室中的隔膜推离腔壁。同时，隔膜室内料浆液体受压，隔膜腔体压力升高，打开排料单向阀，料浆被压出，输送到排料管路中。由于橡胶隔膜的存在，料浆不接触活塞等运动部件，减少了磨损和腐蚀。另外，通过设置灵敏、可靠的自动化检测控制系统，监测橡胶隔膜的运动行程，保证橡胶隔膜的长期使用寿命。DGMB93/9.6A型隔膜泵有3个隔膜室，每个隔膜室的起始排料相位相隔120°，可均匀、连续地输送料浆。其结构图见图2。

1—电机；2—曲轴；3—连杆；4—十字头；5—活塞缸；6—活塞；7—导杆；8—信号发生器；9—橡胶隔膜；10—隔膜室；11—进料阀；12—出料阀。

3 存在问题

高压煤浆泵各部位采用的密封形式有所差异，自投产运行以来，随着生产运行时间延长，高压煤浆泵各部位出现磨损、松动情况，运行中会出现不同程度的泄漏，严重时生产装置需要停车[4]，极大地影响了装置的运行效率，增加了检维修工作任务量。为此，技术人员对高压煤浆泵本身出现的泄漏点进行风险评估，尝试在确保安全的前提下，对高压煤浆泵泄漏点进行在线处理，避免停车造成生产波动和损失。

4 处理措施

4.1 高压煤浆泵缸体压力表根部泄漏

高压煤浆泵缸体压力表是现场巡回检查人员监测煤浆泵运行状况的重要依据，高压煤浆泵缸体打量不足时，可以从压力表的示数中及时反映出来。该压力表用于测量缸体内推进液油压力，因缸体内推进液油压为脉冲式压力，压力表膜片频繁动作，容易破损引发泄漏。该压力表出现泄漏后，技术人员现场需用液压钳小心夹牢压力表引压管。此举要掌控好力度，既要避免夹断引压管管线，又要保证油脂不再泄漏，这就需要技术人员在平常利用科学手段进行必要的演练，确保对液压钳和压力表引压管的管线性能足够熟悉。同时，技术人员需要制作一套斗式油脂收集系统，将泄漏出来的油脂引入推进液油箱，防止推进液油箱抽空，导致推进液油泵不打量。随后，技术人员拆下压力表进行更换即可。最后，视情况缓慢松开液压钳，将压力表投入使用。现场操作人员应加强巡回检查，并予以重点关注。高压煤浆泵缸体压力表根部堵漏过程见图3。

图3 高压煤浆泵缸体压力表根部堵漏过程

4.2 进(出)口单向阀压盖、缸体端盖法兰泄漏

现阶段高压煤浆泵的进(出)口单向阀、缸体端盖法兰频繁出现泄漏。在运行过程中，装置振动导致高压煤浆泵中紧固不牢的螺栓出现松动引发泄漏。对此，如果能够及时发现并组织检维修人员对螺栓进行针对性紧固即可。但是，这类问题在初期往往表现并不明显，这就要求技术人员在巡回检查时有足够的耐心，有计划地逐一检查法兰的紧固程度，确保将隐患消除在萌芽状态。如果泄漏突发性增大，则要考虑法兰面或螺栓本身是否有缺陷，必要时作停车处置。

4.3 推进液油泵、润滑油泵过滤器泄漏

推进液油泵、润滑油泵的正常运转是保证高压煤浆泵正常运行的必要条件。高压煤浆泵的各部件润滑和正常动作要求推进液油和润滑油供应连续且相对稳定。如果推进液油泵、润滑油泵过滤器泄漏，首先要确认备用的过滤器滤芯清洁完好、各部位连接紧固牢靠。随后，及时对过滤器进行切换处置，确认高压煤浆泵运行稳定后，小心拆检过滤器，清洗或者更换网片式滤芯，检查过滤器端盖法兰密封面完好后紧固备用。

4.4 高压煤浆泵推进液补油、排油电磁阀隔膜泄漏

推进液系统的功能是控制隔膜室中的油量及橡胶隔膜的运动位置，隔膜室中的油量直接影响橡胶隔膜的运动状态，进而影响整机能否正常工作。推进液油量体积减少，可导致隔膜撞击隔膜腔后壁；推进液油量体积过量，会使隔膜因应力鼓胀到排料口。推进液油量由检测信号通知补油阀、排油阀进行控制，两位两通阀的开启和闭合由空气压力控制。压缩空气经过滤后，进入两位三通电磁阀，该阀门内气路的通断能够控制两位两通阀的开启和闭合，以进行补油、排油工作。压缩空气控制两位两通阀内小隔膜的闭合或打开，以此控制补油、排油。因小隔膜为橡胶制成，冬季气温较低时，橡胶会变硬变脆，长时间动作后容易造成橡胶隔膜破裂，此时补油阀、排油阀失去作用，导致高压煤浆泵无法正常运行，需停机处理。通过深入研究现场管路及推进液系统，在3个缸补油、排油管线上增加切断阀门。当补油阀、排油阀出现故障时，可切断阀门后隔离两位两通阀，在线更换破裂隔膜后投入运行。

5 结语

生产实际中，高压煤浆泵各部位会出现不同程度泄漏，分析和研究不同泄漏发生时可行的应对方式，为高压煤浆泵的安全连续稳定运行提供基础。随着水煤浆气化生产工艺进一步发展，高压煤浆泵连续运行的重要程度提升，要求技术人员在生产中积累和总结经验，以改进生产现状和提升生产效率。