作者:王雪琴 郭德銘 尹旭濤
(中原大化集團(tuán)有限公司機(jī)修廠)
摘 要:逐步分析了貧液泵潤(rùn)滑油系統(tǒng)濾油器壓差迅速升高的原因,提出了處理方案和改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞:貧液泵;潤(rùn)滑油;聯(lián)鎖;堿液;機(jī)械密封;油封
1 概述
我公司合成氨裝置脫碳系統(tǒng)采用節(jié)能型的本菲爾流程,貧液泵是由升壓泵和主泵串連組成。1700kW驅(qū)動(dòng)電機(jī)一端與主泵相連,另一端通過減速箱驅(qū)動(dòng)升壓泵。主、輔泵均為水平剖分式泵,軸封為機(jī)械密封,軸瓦為徑向軸瓦。該泵一開一備,其中A泵另一端通過SSS離合器與筒式結(jié)構(gòu)的水力透平相連。其工藝流程為以吸收塔底部流出的106℃、3.9MPa的富液,經(jīng)水力透平減壓膨脹至0.35MPa,流入再生塔的上部,所回收的能量為補(bǔ)償A泵軸功率的40%,該泵的電機(jī)、主泵、減速箱的油系統(tǒng)均為強(qiáng)制潤(rùn)滑,潤(rùn)滑油系統(tǒng)如圖1 所示。
該系統(tǒng)使用的是46??拱蓖钙接?,油槽貯量為750L;兩臺(tái)立式螺桿泵一備一開,出口壓力0.70MPa ,流量105L/min;一臺(tái)油冷器將潤(rùn)滑油冷卻至35℃左右;一臺(tái)立式雙聯(lián)式濾油器,不銹鋼筒式濾芯,精度25μm,可在線切換。濾油器下游設(shè)自動(dòng)式調(diào)節(jié)閥P05067,經(jīng)加壓、降溫、過濾后的潤(rùn)滑油在此減壓至0.175MPa,經(jīng)油總管分送至各潤(rùn)滑部位。在油總管上設(shè)有壓力低連鎖裝置PASL05069和PASLL05070,當(dāng)油總管壓力低于0.147MPa時(shí),PASL05069動(dòng)作啟動(dòng)備用油泵;當(dāng)油壓力低于0.098MPa時(shí),PASLL05070動(dòng)作使溶液泵跳車。所以濾油器壓差PDI05066一般不高于0.10MPa。
2 故障原因
一次系統(tǒng)停車后,溶液泵05P001A停泵,再次啟A泵后,油過濾器壓差P05066一小時(shí)內(nèi)由0.03MPa升至報(bào)警值0.10MPa,造成潤(rùn)滑油總管壓力過低,引起輔助油泵啟動(dòng),油泵出口安全閥起跳,油壓大幅度波動(dòng),觸及油壓低聯(lián)鎖跳車。曾懷疑設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),油中有雜質(zhì),但對(duì)油箱中的油進(jìn)行多次較為徹底的置換過濾后,仍不能有效降低過濾器壓差以及切換清洗的次數(shù),同時(shí)出現(xiàn)電機(jī)軸瓦溫度迅速升高,逐停泵檢查。
由表1看出潤(rùn)滑油的主要變化在于油質(zhì)呈堿性,且機(jī)械雜質(zhì)有所增加。
電機(jī)、主泵的軸承箱及減速箱的軸瓦面、軸承箱壁、油管道壁均附有黃褐色結(jié)晶體。取樣分析主要成分為K
2CO
3。
以上分析可見,油系統(tǒng)中進(jìn)入了K
2CO
3溶液?;煊袎A液的油流過油冷器時(shí),溫度的降低使部分堿液結(jié)晶,較大的晶體堵塞濾芯,引起壓差P05066上升。漏過濾芯的堿液隨潤(rùn)滑油循環(huán)到各潤(rùn)滑部位,影響潤(rùn)滑效果,導(dǎo)致軸承溫度上升。
3 油系統(tǒng)進(jìn)堿液原因分析
軸承箱和機(jī)封相距很近,潤(rùn)滑油直接加在軸瓦接觸面上,回油從底部回油孔流回油槽。軸承箱兩端設(shè)計(jì)為軸承護(hù)圈,有頂絲鎖定在主軸上,隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng),依靠軸承護(hù)圈和軸承箱之間的凸凹配合形成軸封。軸封箱和泵體之間組成一連接槽,槽上端與主軸線平行,容積約為10L,底部有一通孔直徑15mm,運(yùn)行時(shí),機(jī)封溢流出的沖洗水即從此孔流出。經(jīng)過仔細(xì)分析研究得出:泵體機(jī)封漏出的密封水,在連接槽內(nèi)積漲至軸承時(shí),能沿著軸潤(rùn)滑油箱體上的軸承護(hù)圈間隙,由密封板內(nèi)孔進(jìn)入油系統(tǒng),從而把泄漏出來的堿液帶入油系統(tǒng)。水力透平及主泵的機(jī)械密封和軸承箱如圖2所示。
1)泵體機(jī)封損壞或密封水壓力低,都會(huì)造成機(jī)封效果不好,堿液外漏量大。造成嚴(yán)重后果的因素主要有:①密封水壓力低,加入溶液泵機(jī)封的水量過小或密封水冷卻器05E006換熱效果不好,密封水溫度高,使動(dòng)、靜環(huán)冷卻不下來,熱量帶不走,容易使機(jī)封磨損;②密封水加入量過大易把水封環(huán)擠出來,不僅損壞了機(jī)封,還造成堿液外噴;③溶液泵出口潤(rùn)滑油壓力波動(dòng),開、停車頻繁,水力透平振動(dòng)大,均能造成溶液泵振動(dòng),發(fā)生軸位移,容易磨損機(jī)封,水封環(huán)外出。
2)造成滴水槽液位過高。一個(gè)是密封水漏量大,滴水孔排不及,另外是滴水孔容易被堿液結(jié)晶阻塞,堿液排泄不暢,造成槽內(nèi)堿液積漫外溢,很容易造成油系統(tǒng)進(jìn)堿。
3)貧液泵軸封散熱效果不好。密封水自密封水泵送水途經(jīng)換熱器換熱,但換熱器出口溫度偏高,使貧液泵動(dòng)、靜環(huán)冷卻不下來,熱量帶不走,機(jī)封磨損導(dǎo)致漏堿。
4)軸承護(hù)圈間隙過大,密封板內(nèi)孔磨損,為油系統(tǒng)進(jìn)堿大開了方便之門,而且還易漏油。
4 改進(jìn)措施
1)檢查貧液泵主泵、電機(jī)和減速箱軸承,清理軸承箱和增速箱,更換機(jī)械密封動(dòng)、靜環(huán)和全部“ O”形環(huán)。
2)針對(duì)CO
2冷凝液泵設(shè)計(jì)量小、出口壓力僅為1.2MPa、且供給用戶較多較散等問題,增加了2臺(tái)密封水泵,密封壓力提高至1.6 MPa.。同時(shí),調(diào)節(jié)閥設(shè)定低限位,增設(shè)報(bào)警提示,調(diào)節(jié)以密封壓力為準(zhǔn),保證壓力穩(wěn)定正常。
3)增大換熱器循環(huán)水管徑,提高循環(huán)水量,改善了換熱器的換熱效果,降低了密封水的溫度,使貧液泵在運(yùn)行中動(dòng)、靜環(huán)產(chǎn)生的熱量被及時(shí)帶走。
4)將連接槽底部的排液孔擴(kuò)大為30mm,并引一條蒸汽冷凝液管線,在每一個(gè)連接槽內(nèi)加一個(gè)甩頭,保持小開度,使80℃的冷凝液不斷滴入連接槽內(nèi),即使堿液漏出也會(huì)被及時(shí)沖走,不至于產(chǎn)生結(jié)晶體堵塞滴漏。
改進(jìn)之后,貧液泵潤(rùn)滑油系統(tǒng)一直運(yùn)行正常,未再發(fā)生過類似的事故,受到了令人滿意的效果。
來源:《化工設(shè)備與管道》 2002年06期