泵友圈動(dòng)設(shè)備群技術(shù)交流第62期
泵友圈動(dòng)設(shè)備群技術(shù)交流第62期
問
請(qǐng)問一下磁力泵葉輪與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子用皮帶扳手上緊后,間隙過小導(dǎo)致盤車?yán)щy,是否可以在葉輪內(nèi)部添加幾片四氟墊片進(jìn)行調(diào)整?
答:需首先判斷盤不動(dòng)的具體原因:是葉輪背板與泵體大蓋發(fā)生碰磨,還是轉(zhuǎn)子軸向竄量不足所致。
若為葉輪背板與大蓋直接接觸摩擦導(dǎo)致卡滯,可在葉輪輪轂與推力盤之間加裝適當(dāng)厚度的墊片以恢復(fù)間隙。
若葉輪背板與大蓋之間尚存間隙,但因軸向竄量喪失而無法盤動(dòng),則應(yīng)檢查滑動(dòng)軸承是否已完全安裝到位。若確認(rèn)安裝到位仍無法盤車,可在推力盤與滑動(dòng)軸套之間加設(shè)墊片以恢復(fù)設(shè)計(jì)竄量。
墊片厚度應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)泵的設(shè)計(jì)圖紙或廠家技術(shù)資料確定,因軸向竄量直接影響轉(zhuǎn)子所受軸向力的平衡,過量或不足均可能引發(fā)運(yùn)行故障。建議選用耐腐蝕、高強(qiáng)度的材料(如不銹鋼)制作墊片,不推薦使用聚四氟乙烯(PTFE)等軟質(zhì)非金屬材料,因其在高壓或高溫工況下易變形,難以保證長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。
問
這邊有需要輸送顆粒鹽漿狀物料的泵,將鹽漿輸送至離心機(jī)分離,含固量在40%左右,鹽顆粒粒徑約為4目(4.75 mm)左右。目前使用閉式葉輪離心泵,但輸送后顆粒破碎率過高。有行業(yè)朋友推薦使用“無損泵”,但我對(duì)無損泵的具體形式不太了解。請(qǐng)問有哪些泵型可在輸送過程中有效避免或顯著減少顆粒破碎?
答1:可考慮采用單螺桿泵。該泵通過轉(zhuǎn)子與定子形成的密閉腔室沿軸向推進(jìn)介質(zhì),流道光滑、剪切速率低,對(duì)固體顆粒擾動(dòng)小,適用于高含固、剪切敏感性物料的無損輸送。
答2:隔膜泵(尤其是氣動(dòng)雙隔膜泵)也是一種可行選擇。其工作原理為容積式往復(fù)運(yùn)動(dòng),介質(zhì)在泵腔內(nèi)基本無高速旋轉(zhuǎn)或湍流剪切,能有效保護(hù)晶體結(jié)構(gòu),適合輸送含大顆粒、高濃度的漿料。
答3:Turo® 渦流泵(T/TA 型):采用專利渦流葉輪設(shè)計(jì),葉輪與輸送介質(zhì)的實(shí)際接觸面積僅約15%,且無傳統(tǒng)密封間隙,大幅降低對(duì)顆粒的沖擊和剪切作用,特別適用于剪切敏感介質(zhì)(如鹽晶體、生物菌液、催化劑等)。其中 TA 型還具備優(yōu)異的抗堵塞性能,適用于含雜質(zhì)或纖維的工況。
問
如圖,分享一個(gè)近期的隔膜泵出口安全閥中法蘭泄漏案例。
介質(zhì):廢硫酸;
使用時(shí)間:2018年9月至今;
故障現(xiàn)象:中法蘭持續(xù)滲漏,多次緊固無效。
答:解體檢查:導(dǎo)向套上下兩側(cè)密封面均存在局部腐蝕坑蝕,拆解過程中未發(fā)現(xiàn)金屬或非金屬碎片殘留;中法蘭連接處未額外設(shè)置獨(dú)立墊片,依靠密封面直接金屬對(duì)金屬密封(或依賴閥體本體密封結(jié)構(gòu))。
原因分析:
初步判斷為安裝時(shí)螺栓預(yù)緊力不均,導(dǎo)致密封面局部壓潰或變形,形成泄漏通道;
廠家技術(shù)人員進(jìn)一步分析認(rèn)為,長(zhǎng)期服役(超6年)下材料在廢硫酸介質(zhì)中發(fā)生老化與腐蝕疲勞,疊加安全閥多次起跳造成的交變載荷沖擊,加劇了密封面微動(dòng)磨損與坑蝕,最終導(dǎo)致密封失效。
問
一臺(tái)液硫深井泵(VS4型),輸送液硫,泵軸長(zhǎng)度5.5 m。結(jié)構(gòu)上,蓋板下方為滑動(dòng)軸承與護(hù)套,蓋板上方配置一對(duì)背靠背安裝的角接觸球軸承。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)電機(jī)接線盒端(非驅(qū)動(dòng)側(cè))的徑向振動(dòng)幅值顯著高于前后方向,實(shí)測(cè)振動(dòng)速度最高可達(dá)20 mm/s。目前泵體滑動(dòng)軸承狀態(tài)良好,管道及泵體夾套伴熱系統(tǒng)運(yùn)行正常。
答1:電機(jī)接線盒所在端實(shí)際形成了懸臂結(jié)構(gòu),在缺乏有效支撐的情況下易產(chǎn)生放大效應(yīng),導(dǎo)致該位置振動(dòng)顯著偏高。建議在接線盒附近增設(shè)剛性支撐或減振支架,可有效抑制懸臂共振,顯著改善振動(dòng)狀況,建議優(yōu)先嘗試此措施。
答2:以下潛在原因亦需系統(tǒng)排查:
1)滑動(dòng)軸承存在磨損或潤(rùn)滑不良(盡管伴熱正常,但硫磺凝固或局部溫差仍可能影響潤(rùn)滑膜形成);
2)泵軸發(fā)生彎曲變形,尤其在長(zhǎng)期高溫工況下可能發(fā)生蠕變或熱變形;
3)多節(jié)泵軸之間的聯(lián)軸套(連接套)存在松動(dòng)或配合間隙超差;
4)機(jī)架底板剛度不足,尤其在垂直方向支撐薄弱,可能引發(fā)結(jié)構(gòu)共振;
5)機(jī)架、底板、電機(jī)、接筒等連接部位的緊固螺栓出現(xiàn)松動(dòng)或預(yù)緊力不均;
6)葉輪存在局部堵塞、磨損不均,或有未完全熔融的硫磺附著,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡劣化;
7)整泵安裝水平度發(fā)生偏移,引起附加彎矩;
8)聯(lián)軸器膜片損壞、疲勞開裂,或?qū)嗊B接松動(dòng),造成不對(duì)中或扭矩傳遞異常。
建議結(jié)合振動(dòng)頻譜分析(如1×、2×轉(zhuǎn)頻成分)、紅外測(cè)溫、停機(jī)目視檢查及軸系對(duì)中復(fù)測(cè),綜合判斷根本原因。
問
分享一個(gè)今日的烷基化裝置空冷器水泵出口蝶閥故障案例。故障現(xiàn)象:停泵后蝶閥全關(guān)狀態(tài)下,水泵出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。
答:解體檢查:閥瓣發(fā)生斷裂(初始誤判為閥門內(nèi)漏或關(guān)閉不嚴(yán))。
原因分析:
循環(huán)水水質(zhì)較差,系統(tǒng)內(nèi)存在嚴(yán)重銹蝕,導(dǎo)致水中含大量鐵銹顆粒等硬質(zhì)雜質(zhì);蝶閥在含雜質(zhì)工況下關(guān)閉阻力增大,操作人員未按規(guī)范僅用手動(dòng)操作,而是在閥門已存在卡澀的情況下使用杠桿扳手強(qiáng)行關(guān)閥,造成過扭矩;閥瓣因長(zhǎng)期受腐蝕削弱,疊加機(jī)械過載,最終發(fā)生疲勞或脆性斷裂,失去止回功能,致使停泵后介質(zhì)倒流引發(fā)水泵反轉(zhuǎn)。
建議:加強(qiáng)循環(huán)水系統(tǒng)過濾與防腐管理,明確閥門操作規(guī)程(禁止使用加力工具強(qiáng)制開關(guān)),并考慮將關(guān)鍵位置的蝶閥更換為止回功能更可靠的雙偏心或三偏心高性能蝶閥,或增設(shè)獨(dú)立止回閥以保障系統(tǒng)安全。
問
如圖,離心壓縮機(jī)高壓端主密封氣流量大幅波動(dòng),而低壓端密封氣流量穩(wěn)定,可能是什么原因?機(jī)組采用雙端面干氣密封,密封氣為氮?dú)狻?/span>
答1:首先應(yīng)排除儀表測(cè)量問題,建議檢查高壓端密封氣管路的過濾器濾芯是否堵塞或污染,并進(jìn)行過濾器切換操作以驗(yàn)證是否為供氣系統(tǒng)阻力波動(dòng)所致。
提問者反饋:已切換過濾器,流量波動(dòng)現(xiàn)象依然存在。
答2:干氣密封在正常狀態(tài)下泄漏量極小且穩(wěn)定,若密封本身失效通常表現(xiàn)為持續(xù)性泄漏增大,而非劇烈流量波動(dòng)。因此,問題更可能出在密封氣供應(yīng)或控制系統(tǒng),而非密封副本體損壞,建議重點(diǎn)排查供氣系統(tǒng)。
答3:檢查高壓端密封氣管路上的旁通調(diào)節(jié)針型閥是否存在內(nèi)漏、卡澀或調(diào)節(jié)不穩(wěn)定;同時(shí)確認(rèn)流量計(jì)前后的手動(dòng)截止閥是否完全開啟、有無節(jié)流或松動(dòng),避免因閥門狀態(tài)異常引入擾動(dòng)。
答4:密封氣流量與供氣壓力密切相關(guān)。若流量大幅波動(dòng)而上游氮?dú)饪偣軌毫Ρ3址(wěn)定,則高度懷疑流量計(jì)本體故障(如轉(zhuǎn)子卡滯、傳感器漂移或引壓管堵塞),建議對(duì)流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)或臨時(shí)比對(duì)測(cè)試。
答5:若上述系統(tǒng)性排查均未發(fā)現(xiàn)問題,需考慮高壓端密封腔內(nèi)部異常,例如密封氣帶液(氮?dú)饴饵c(diǎn)控制不良)或密封端面被工藝介質(zhì)反竄污染,導(dǎo)致局部間隙變化引發(fā)瞬時(shí)泄漏波動(dòng)。此類情況通常需停機(jī)拆檢密封組件才能確認(rèn)。
問
請(qǐng)教個(gè)問題,氣動(dòng)隔膜泵出口一般帶脈動(dòng)抑制嗎?
答1:多數(shù)工況下建議配置脈動(dòng)抑制裝置(如脈動(dòng)阻尼器),但部分對(duì)流量穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合可能未安裝。
答2:若泵出口直接排入敞口收集池等非密閉、低壓系統(tǒng),且對(duì)出口流體脈動(dòng)無嚴(yán)格限制,可不設(shè)專用脈動(dòng)阻尼器,但建議采用柔性軟管連接以吸收部分振動(dòng)和沖擊。
答3:典型優(yōu)化配置為:泵進(jìn)出口及氣源管路均采用金屬軟管連接以減振;出口側(cè)加裝隔膜式脈動(dòng)阻尼器,其隔膜上腔需接入與泵驅(qū)動(dòng)氣源相同壓力的壓縮空氣(或氮?dú)猓跃S持背壓穩(wěn)定、有效抑制液體側(cè)流量脈動(dòng),提升系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)性。
問
有一個(gè)關(guān)于化工廠DCS設(shè)計(jì)的問題想請(qǐng)教群友:控制閥的放凈(導(dǎo)淋)設(shè)置問題。通常說法是,若控制閥為氣開閥(FC),則在閥前、閥后均需設(shè)置放凈閥;若為氣關(guān)閥(FO),則僅在閥入口側(cè)設(shè)置一個(gè)放凈閥即可。但現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn),無論FO還是FC,很多項(xiàng)目都只在進(jìn)口側(cè)設(shè)一個(gè)放凈閥。這是為什么?
答1:設(shè)置放凈閥的主要目的是滿足控制閥在線隔離與檢修時(shí)的排空需求。對(duì)于氣開閥(FC),儀表氣源故障或切斷時(shí)閥門處于關(guān)閉狀態(tài),此時(shí)閥后管線被隔離,無法通過上游排放排凈,因此必須在閥前和閥后分別設(shè)置放凈閥,才能實(shí)現(xiàn)閥體及上下游管段的徹底泄壓與排空。而對(duì)于氣關(guān)閥(FO),失氣時(shí)閥門自動(dòng)全開,閥前后連通,僅在閥前設(shè)置放凈即可實(shí)現(xiàn)整體排空,故通常只需一個(gè)。
答2:實(shí)際工程中,是否設(shè)置雙側(cè)放凈還需結(jié)合介質(zhì)特性綜合判斷。若介質(zhì)無毒、不易燃、常溫常壓下無殘留風(fēng)險(xiǎn)(如水、低壓蒸汽冷凝液等),單側(cè)放凈可能已滿足安全與操作要求;但若介質(zhì)具有毒性、易燃易爆、高粘或易結(jié)晶等特性,且存在閥后積存風(fēng)險(xiǎn),則即使為FO閥,也可能在閥后增設(shè)放凈以確保徹底排凈。此外,還需權(quán)衡成本、維護(hù)復(fù)雜度及管道焊接接頭數(shù)量——每增加一個(gè)放凈閥即增加一個(gè)承插焊或螺紋連接點(diǎn),可能引入泄漏風(fēng)險(xiǎn),故設(shè)計(jì)上常做優(yōu)化取舍。
答3:在部分項(xiàng)目的P&ID(管道及儀表流程圖)中,無論FO或FC,通常統(tǒng)一在控制閥閥前設(shè)置一個(gè)導(dǎo)淋,這更多是出于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化施工和降低泄漏點(diǎn)數(shù)量的考慮。嚴(yán)格來說,放凈閥的設(shè)置應(yīng)基于功能安全與操作需求,而非僅由FC/FO類型決定,但在低風(fēng)險(xiǎn)工況下,工程實(shí)踐中常采用簡(jiǎn)化配置。
答4:FC(Failure Close,故障關(guān))意味著在氣源或控制系統(tǒng)故障時(shí)閥門自動(dòng)關(guān)閉,從而切斷下游流程。此時(shí),閥后管段形成封閉腔體,內(nèi)部介質(zhì)無法通過上游排放排出,若不設(shè)閥后放凈,將無法安全泄壓或排凈,存在檢修安全隱患。因此,從本質(zhì)安全角度,F(xiàn)C閥宜設(shè)前后雙放凈;而FO(Failure Open)在故障時(shí)保持流通,閥后可通過閥前導(dǎo)淋排空,通常單側(cè)即可滿足要求。
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