一臺在用倉泵的失效分析及修理改進

王超

【摘要】一臺投入使用不到半年時間的倉泵發生了失效，在拆除下封頭后發現氣化器中的氣化盤4和鉦接板已經磨蝕穿孔，連接氣化盤4和鉦接板的螺桿已經磨損消失，氣室內充滿了水泥灰，導致倉泵失效無法達到預期的輸送水泥灰的工藝效果，對此臺倉泵的失效進行了分析后，對其進行修理，以及分析了如何改進以避免再次發生此類失效情況。

【關鍵詞】倉泵；失效；磨蝕；改進

0前言

倉泵，作為一種輸送用的壓力容器，廣泛用于火力發電廠或熱電廠及水泥行業，主要作用是將鍋爐省煤器、電除塵器灰斗內的粉煤灰或者水泥灰收集之后，通過倉泵內流態化并均勻進入輸灰管路，將粉煤灰或水泥灰輸送到存儲裝置中。但由于粉末狀的介質對容器本體以及內件的長期沖刷，極容易導致在使用一段時間后容器壁或者容器內件的減薄，發生失效，因此有必要對倉泵的結構進行改進，盡量減少沖刷導致容器失效的情況發生。

1倉泵的基本結構和工作原理

倉泵， 作為一耐疲勞、耐磨損的低壓容器，其結構形式如圖1所示。

圖1倉泵的基本結構

倉泵的基本工作原理如下：打開進料閥，飛灰從倉泵本體上封頭進料口進入倉泵；下封頭內裝設一個氣化器，內裝氣化盤，氣化器與進氣管道相連，出料管從氣化器中心附近向上引出泵體并與出料閥相聯，出料閥控制灰氣混合物排入管道。

圖2下封頭基本結構

2倉泵的失效

某水泥廠一臺倉泵2013年11月投入使用，2014年5月在使用中無法達到預期的輸送效果，拆除下封頭查找原因，發現氣化器中的氣化盤4和鉦接板已經磨蝕穿孔，連接氣化盤4和鉦接板的螺桿已經磨損消失，氣化盤3也出現磨損，通氣孔比出廠時有所增大，氣室內充滿了水泥灰，因此導致倉泵失效無法達到預期的輸送水泥灰的工藝效果。下封頭基本結構及磨蝕的氣化盤和鉦接板見圖2-圖6。

圖7鉦接板的穿孔進行焊接貼補

3倉泵的修理

由于此臺倉泵設備為水泥廠的主要輸送設備，其失效導致該廠無法正常生產，所以需要對受損的倉泵氣化器部件快速進行維修，修理方案為：對鉦接板的穿孔進行焊接貼補，重新安裝連接螺桿，更換氣化盤4。如圖7-圖9所示。

4倉泵的失效的分析及改進措施

4.1磨損腐蝕

磨損腐蝕指的是流體對金屬表面同時產生磨損和腐蝕的破壞形態。高速流體的沖擊作用破壞了金屬表面的保護膜，破損處的金屬進一步加速腐蝕。高速流和湍流狀的流體，假若其中還含有氣泡或固體顆粒，會加重磨損腐蝕。其特征有：呈局部性的溝槽、波紋、圓滑或者山谷形，通常會有方向性。

4.2失效分析

此次失效的倉泵就屬于典型的磨損腐蝕失效案例。

由倉泵的工作原理可以看出，倉泵的氣化器部位，尤其是氣化盤4持續受到水泥灰的沖刷，在水泥灰顆粒磨擦沖擊下，氣化盤4逐漸磨蝕穿孔，并且穿孔逐漸變大，將氣化器部件后，發現氣化盤4的穿孔已達到Ф77mm，氣化盤4磨蝕穿孔后水泥灰顆粒進一步持續對連接螺桿和氣化盤3以及鉦接板沖刷，導致連接螺桿磨損消失，鉦接板也被磨蝕穿孔，倉泵無法達到預期輸送效果而失效。

4.3改進措施

改進措施大致有以下幾個方面：

1）在氣化器部件受到磨蝕的表面增加耐磨涂料，如耐磨陶瓷涂料，這樣可以保護幾個受沖刷的部位減少磨蝕；

2）改變氣化器部件材料，用耐磨蝕的材料代替現在所采用的碳素結構鋼；

3）改變倉泵的內部結構，增加以下擾流裝置，使水泥灰顆粒在倉泵內部較為均勻的擴散分布，減少對氣化器部件的長期直接沖刷；

4）將氣化器中的氣化盤4作為一個易耗件，根據所使用的工況及使用經驗綜合分析氣化盤4的磨蝕穿孔時間，在穿孔之前對氣化盤4進行更換，以保護氣化器中的其他部件，保證倉泵的輸送效果。

對比幾個方面的改進措施，措施一和措施二都需要改變或增加一些耐磨蝕的材料，而這些材料往往價值比較高，對倉泵的制造成本會有比較大的增加，所以一般不采用這兩種改進措施。措施三是一種比較有效且經濟的改進措施，但一些擾流擴散裝置會涉及到一些制造企業的制造機密或者是一些專利項目，無法在大部分的制造過程中進行推廣。措施四是一種比較簡便易行的方法，只需要定期對易損部件進行更換，過程并不繁瑣，更換價值也不高，往往是現階段一些倉泵的使用單位采用的方法。但從長期有效的使用考慮，使用單位應該盡量采用經過方法三改進過的倉泵，這樣對設備的長期有效運行，使用單位的時間成本，維修成本等方面都是非常也有益的。

【參考文獻】

［１］劉凱．氣力除灰系統常見故障及改進[J].機械與電子，2011(13):493．

［２］朱劍洪．正壓濃相氣力輸灰系統堵管原因及處理[J].小氮肥，2010(12):16-18．

［３］強天鵬．壓力容器檢驗[M].北京:新華出版社，2008:177．

［４］張時強，鄧光巖，何文堅，李堅．正壓濃相氣力輸灰倉泵流化盤的技術改造[J].2002(1):24，69．

［５］張時強．正壓濃相氣力輸灰系統發生堵管的原因分析[J].廣西電力技術，2001(2):50-52．

［６］黃南生．正壓濃相氣力輸灰系統堵管原因及處理方法[J].電力安全技術，2002(11):16-18．

［責任編輯：薛俊歌］