延長屏蔽泵運行周期的對策

王國峰

（滄州大化股份公司聚海分公司，河北滄州 061108）

1 概 況

1.1 車間概況

3 500t／a及10kt／a雙氧水（27.5%）裝置輸送定量工作液所用的泵為帶軸封的離心泵，其特點是易泄漏。

20kt／a雙氧水（27.5%）裝置輸送定量工作液所用的泵為無需帶軸封的離心泵，其特點是不易泄漏。

1.2 小組概況

小組名稱 雙氧水車間QC小組

小組成立時間 2007.10

課題名稱 延長屏蔽泵的運行周期

小組類型 現場型

組長 劉立新

副組長 王國峰、程希敏

活動日期 2009.5～2010.4

課題注冊時間 2009.4

小組成員 11人

注冊編號 ＊＊＊＊＊

活動頻次 1次／月

出勤率 100%

接受QC教育時間 24h

1.3 選題理由

20kt／a 27.5%雙氧水生產裝置是由滄州大化股份公司設計所自行開發設計，所用屏蔽泵的結構為，泵葉輪與電機的轉子連成一體，封閉在同一殼體內，無需軸封，消除了工作液外漏的可能；電機的定、轉子分別采用屏蔽套與工作液隔離，避免工作液與電器部分接觸；其軸承為石墨浸漬樹脂，泵工作時葉輪等引起的軸向力都由軸承來承受；泵電機的冷卻軸承的潤滑和冷卻，是借助于工作液的循環實現的，循環工作液不析出時，它的溫度越低，對轉子的運行越有利，否則需增加冷卻系統屏蔽套的厚度（為0.5mm），定、轉子之間的間隙為1mm。因此，工作液需非常潔凈，不允許夾帶固體顆粒。為此，設有泵端過濾器和泵入口過濾器以防雜質的侵入。20kt／a雙氧水裝置自2005年12月19日正式吹掃，開車后至2007年3月，屏蔽泵陸續損壞，此生產裝置無法正常開車，被迫停車待修。如何延長屏蔽泵的運行周期，增加雙氧水的產量，降低成本，是擺在我們面前的刻不容緩的頭等大事，為此，成立了QC小組進行攻關。

2 現狀調查

2.1 設備情況

從表1可看出，排除人工費、設備運費，每次更換定子或轉子所需費用，相當于購買一臺同樣功率的IH型泵；只有延長屏蔽泵的運行周期，才能體現它的優越性。

工作液的流向簡介如下。

表1 設備及檢修情況表

2.2 設備解體檢查、檢修情況（表2）

表2 檢修記錄統計

從表2可以看出，影響屏蔽泵運行周期的主要因素是，轉子或定子屏蔽套變形及軸承磨損量增大。

3 攻關目標的確定

（1）本次活動的目標：將屏蔽泵的使用周期延長2個月。見圖1。

圖1 屏蔽泵使用周期柱狀圖

（2）集團公司下達的生產任務為32kt／a 27.5%雙氧水（該目標的分解見圖2）。公司員工素質狀況見圖3。

圖2 生產任務及目標的分解

4 屏蔽泵運行周期短的原因分析及對策

4.1 原因分析

小組成員充分發揚民主，各抒己見，集思廣益，對所有末端因素逐一論證，如圖4。

（1）泵入口過濾器設計不合理。針對屏蔽泵的結構特點，即泵的定子與轉子之間的間隙為1mm，管道或工作液中的臟物在接受葉輪的能量后進入定、轉子間隙去潤滑軸承，冷卻電機，會引起定子、轉子壁、軸承的磨損，從而導致泵不能正常工作（泵入口過濾器的結構要特殊），這是主要原因。

（2）進出水管直接與定子相連。進出水管與定子通過螺紋連接，為避免螺紋管線在檢修過程中被壓扁或橢圓變形，常被拆卸下來；螺紋在加工過程中出現的加工誤差使螺紋不圓整，每次安裝時由于人員、工具不同，擰緊扭矩力不同而容易產生較大的裝配應力，這是引起泵振動的主要原因。

圖3 員工素質狀況

圖4 影響屏蔽泵運行的因素

（3）地腳螺栓松動。地腳螺栓采用國標標準，經過預埋，二次澆灌，擰緊后使用專用工具（允許擰緊力矩）。按正確的擰緊方法安裝的屏蔽泵，設備未引起共振時，螺栓不易松動，鉗工師傅對稱裝配螺母（但螺母進量很小），因而判斷該因素不是主要原因。

（4）泵與地基找正不符合安裝要求。工程技術人員采用框式水平儀對泵的垂直度、水平度進行測量，符合安裝技術規范，這不是主要原因。

（5）冷卻水供應量不足，電機中熱量散發不出去。普通泵的電機直接暴露在空氣中，采用風葉散熱，電機中線圈產生的熱量與大氣溫度平衡而易散發掉，而屏蔽泵的線圈纏繞在定、轉子屏蔽套內，轉子中的熱量不易散發掉，使轉子容易變形，停車待修，這是主要原因。

（6）定、轉子屏蔽套焊縫開裂。這是焊接質量、焊接工藝不當造成的，及時向生產廠家反映問題，督促改進，這不是安裝使用不當形成的，不是主要原因。

經過以上分析，小組成員達成共識，確認定、轉子變形，軸承磨損的主要原因如下：

（1）泵入口過濾器設計不合理；

（2）進、出口水管線直接與定子相連，引起泵的振動；

（3）冷卻水供應量不足，電機中熱量散發不出去。

4.2 制定對策

針對以上主因，小組成員制定了相應的對策（表3）。

4.3 對策的實施

表3 對策表

4.3.1 泵入口過濾器結構改進

（1）運用系統圖（圖5），改進入口過濾器的結構。

（2）為消除工作液太臟、工藝管路遺留焊渣，減輕過濾器的負荷，定期水洗系統工作液，使雜質無機可乘。

圖5 過濾器結構改進系統圖

（3）定期清洗泵端過濾器和入口過濾器。此方案于2009年9月正式實施。

4.3.2 進、出水管線與定子脫離

（1）小組成員運用頭腦風暴法尋找解決問題的方案，如圖6。

圖6 頭腦風暴法

（2）運用01打分法確定改造方案，見表4。

從表4可以看出：大家一致同意轉移裝配應力受力點。經過小組全體成員反復討論、修改，最后確立一種新式的結構：通過螺母2的作用，將受力點由螺母3處轉移到螺母1處，這樣，減少了螺紋的拆卸次數，減少了引起泵振動的一個因素。

4.3.3 保障冷卻水供應，使電機中的熱量散出去

其邏輯推理如圖7。

表4 01打分表

圖7 散發電機熱量的邏輯推理圖

4.4 效果檢查

（1）以上各項措施落實后，延長了屏蔽泵的運行周期。我們重新做了一份調查，調查結果如表5。

表5 調查表

據表5，可繪制出各影響因素的排列圖（圖8）。

圖8 屏蔽泵故障因素排列圖

由圖8可以看出，定、轉子屏蔽套變形，軸承磨損已不是影響屏蔽泵正常開車的主要原因。主要原因在于生產廠家鑄造定子的過程。及時與制造廠聯系，提高其產品質量，提高其信譽度。

（2）小組對改造前后屏蔽泵的運行周期進行了對比，見圖9。

（3）直接經濟效益（由車間成本員協助核算）

①通過此次改造，延長了屏蔽泵的運行周期近一倍，使用頻繁的6臺大泵每年可節約資金60多萬元；

圖9 屏蔽泵運行周期的對比

以上兩項總計，可節本增效約175.5萬元／年。

其無形效益如下：完成此項活動后，全體成員互相之間加深了了解，日常工作中相處得更加融洽，討論問題暢所欲言，這對充分發揮職工的主觀能動性更有益，見表6。

表6 無形效益表

5 鞏固措施及今后的打算

（1）將改進后的方案的維修、操作注意事項編入 《防爆型屏蔽泵維修、操作手冊》。

（2）加強對操作、維修人員的培訓，嚴格按操作、維修手冊去巡檢、維護、檢修。

（3）此項PDCA循環代表著過去解決了生產現場存在的問題，今后我們會在此次經驗的基礎上，重點解決一些維修量大且頻繁的項目，以降低檢修費用，提高企業的整體效益。