液壓隔膜計量泵維修總結(jié)

潘玉林，葉永青，朱躍，包文章，李慶瑞

（1.中石油蘭州石化公司維達公司，甘肅蘭州730060；2.甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處，甘肅平?jīng)?44000；3.中石油蘭州石化公司石油化工廠，甘肅蘭州730060）

液壓隔膜計量泵維修總結(jié)

潘玉林1，葉永青1，朱躍2，包文章3，李慶瑞1

（1.中石油蘭州石化公司維達公司，甘肅蘭州730060；2.甘肅省平?jīng)鍪嗅轻紖^(qū)環(huán)境衛(wèi)生管理處，甘肅平?jīng)?44000；3.中石油蘭州石化公司石油化工廠，甘肅蘭州730060）

在化工廠脫鹽水裝置的生產(chǎn)中，液壓隔膜計量泵的應(yīng)用廣泛，有著計量準(zhǔn)確、運行穩(wěn)定、不易泄漏等優(yōu)點，但是其維修要求較高，一旦出現(xiàn)不當(dāng)維修，就無法達到使用要求。結(jié)合在反復(fù)檢修中的經(jīng)驗，給出相應(yīng)的注意事項。

脫鹽水；液壓隔膜計量泵；維修經(jīng)驗

0 前言

石化廠水汽車間脫鹽水裝置使用30%鹽酸與20%NaOH溶液作為陰、陽雙層床和混床的再生劑。再生劑的輸送設(shè)備是8臺液壓隔膜計量泵，該泵出現(xiàn)故障后，將直接影響其他生產(chǎn)裝置的脫鹽水供給，甚至造成停車。該液壓隔膜計量泵的生產(chǎn)廠家為美國帕斯菲達，型號7440H-S-E。

1 工作原理

現(xiàn)場計量泵為液壓隔膜計量泵，既有隔膜泵密封性，也有柱塞泵高效率特點。機泵通過機械傳動部分使活塞在活塞腔內(nèi)做往復(fù)運動，從而活塞前端液壓腔內(nèi)的液壓油推動板式隔膜凸凹變形。板式隔膜的形變改變了板式隔膜與管式隔膜之間中間液腔壓力，進而使管式隔膜反復(fù)變形、恢復(fù)，管式隔膜內(nèi)的介質(zhì)通過出入口單向閥不斷的排出、吸入，從而完成流體的輸送（圖1）。油路閥門是保證液壓腔內(nèi)油壓穩(wěn)定的關(guān)鍵部件，主要功能有：液壓補充閥及時補充液壓油損失；液壓旁通閥泄放過多的液壓油，防止油壓過高；自動泄放閥排出液壓腔內(nèi)空氣，增加運行的穩(wěn)定性。

2 故障現(xiàn)狀

圖1 泵頭結(jié)構(gòu)圖

自2015年1～9月的3個季度內(nèi)，8臺計量泵檢修次數(shù)多達34次（表1），檢修及備件費用高達30萬元人民幣。頻繁檢修不僅增加了檢修負擔(dān)，提高了維護成本，也給裝置的平穩(wěn)運行帶來很大的壓力。

表1 計量泵2015年前3季度檢修統(tǒng)計

計量泵頻繁檢修出現(xiàn)的故障問題是上量不好，而更換的主要備件是隔膜（含管式隔膜與板式隔膜）、出入口單向閥（圖1）。

通過歷次檢修的故障現(xiàn)象，分析出故障的主要原因（圖1）。

根據(jù)圖2可看出，造成泵不上量的根本原因主要是液壓油內(nèi)有雜質(zhì)、油水比例錯誤、出入口閥門未開啟、單向閥損壞。而一旦隔膜破損，酸堿介質(zhì)進入油路，就會造成柱塞密封、油路閥門腐蝕，給設(shè)備帶來更大的損害。

3 問題及應(yīng)對措施

3.1 液壓油內(nèi)有雜質(zhì)

油箱、油路未及時清理或清理不當(dāng)是液壓油內(nèi)含雜質(zhì)的主要原因。

油箱、油路清理應(yīng)定時進行：一般12個月必須徹底換油，換油的同時清理油箱、油路，包括液壓腔與齒輪箱。清理過程不得使用棉布，防止棉絮殘留。應(yīng)使用專用吸油氈、面團等反復(fù)清理固體臟污；有必要時使用洗油清洗，清洗完畢后，才可加油。

3.2 油水比例錯誤

油水比例錯誤一般有2種情況：一是檢修完成后，灌注泵頭過程中，加油加水比例有問題；二是盤車不開管線出入口閥，管式隔膜沒有形變，導(dǎo)致液壓腔油過多。

情況1的原因是檢修規(guī)程不夠詳盡，灌注泵頭過程無章可循。檢修過程完全靠個人經(jīng)驗，無法保證每次都能正確完成灌注。中間液少了，管式隔膜變形不夠，上量不好，甚至破膜；中間液多了，管式隔膜變形過大，沒有足夠的形變量，同樣會造成上量不好和破膜。

在現(xiàn)場安裝時，應(yīng)留一個止逆閥不安裝，便于盤車時觀察管式隔膜腔形變。同時，對液壓隔膜計量泵的檢修規(guī)程進行了修訂。其中，對泵頭灌注部分進行了詳細分解，增加規(guī)程對現(xiàn)場檢修的指導(dǎo)性。

情況2多見于檢修完成或者開泵前盤車。檢修過程中和泵上次停止后，出入口閥門一般是關(guān)閉狀態(tài)，此時盤車隔膜是沒有形變的，只有柱塞在往復(fù)運動，造成液壓腔內(nèi)液壓油逐漸增加。在下次啟動泵的時候，液壓旁通閥無法將多余的液壓油完全排出，就會將隔膜打破。

情況2的出現(xiàn)，既有檢修方的原因，也有工藝操作方面的原因。所以，除了在檢修規(guī)程中補充相關(guān)內(nèi)容，還建議生產(chǎn)裝置對計量泵開停車時，要嚴(yán)格按操作規(guī)程進行。

3.3 出入口閥門未開啟

工藝操作規(guī)程中有明確的規(guī)定，計量泵的開車有詳盡正確的要求，但是當(dāng)班的操作人員未能按操作規(guī)程操作。該問題已反映到設(shè)備所屬車間，通知工藝組、設(shè)備組加強該計量泵的操作監(jiān)管。

3.4 單向閥損壞

堿泵單向閥密封面材質(zhì)采用316L，該單向閥主要失效原因是密封面發(fā)生磨損、彈簧斷裂。因部分采用國產(chǎn)備件，故加工精度和彈簧耐堿性不能滿足長周期運行要求。現(xiàn)已更換為進口單向閥，運行情況穩(wěn)定。

酸泵單向閥密封閥體為四氟，閥體外殼為碳鋼。除在運行中發(fā)生磨損外，主要原因是單向閥緊固時扭矩過大造成酸泵單向閥密封面變形，使密封面不能貼合。因泵頭從未更換，其上單向閥緊固螺栓的螺栓內(nèi)孔螺紋已出現(xiàn)銹蝕、磨損等缺陷，不宜采用力矩扳手緊固。故采用對角對稱、均勻緊固的方法，適度的將單向閥固定。

圖2 計量泵故障樹分析圖

4 檢修經(jīng)驗總結(jié)

8臺計量泵現(xiàn)距離最后一次檢修已近1年，運行狀況穩(wěn)定，說明計量泵檢修的水平已顯著提高。匯總、梳理歷次檢修的成功經(jīng)驗，總結(jié)故障判斷過程如下：

（1）首先查看工藝管線，出入口閥門是否打開，泵出口處流量是否過大。

（2）觀察自動泄放閥油路，油路中應(yīng)有氣體和少量液壓油存在，而不是充滿液壓油，證明自動泄放閥正常。

（3）液壓補充閥處、旁通閥處接管斷開，在出入口管線全開的情況下盤車不應(yīng)有泄漏，則液壓補充閥、旁通閥正常。

（4）油箱打開，查看連桿是否完好。

（5）確認(rèn)油閥完好情況下，出入口管線閥門關(guān)閉，此時用手盤不動車，則柱塞密封正常；反之需更換柱塞密封。

（6）確認(rèn)以上完好后，打開出口管線閥門，盤車不能完成柱塞的一個完整往復(fù)運動，則出口單向閥密封完好；關(guān)閉出口管線閥門，打開入口管線閥門，同樣，盤車不能完成柱塞的一個完整往復(fù)運動，則入口單向閥完好。

（7）確認(rèn)以上完好，關(guān)閉出入口閥門，拆除一個單向閥，盤車，從單向閥座處觀察管式隔膜腔變形情況，應(yīng)當(dāng)是從正圓柱形至扁圓柱形，且內(nèi)壁無液體泄漏，證明泵頭灌注正確、管膜完好。若管式隔膜腔變形過大，則應(yīng)取下液壓旁通閥校準(zhǔn)開啟壓力。

以上7步正常，可以判斷機械部分無故障。

5 遺留問題

（1）入口管線設(shè)置過濾器，防止酸堿介質(zhì)中的雜質(zhì)可以直接通過止逆閥，造成止逆閥密封面損傷。

（2）入口管線閥門位置應(yīng)提高，方便觀察閥門狀態(tài)。

（3）泵出口管線增設(shè)壓力表，更直觀反映泵的運行狀態(tài)。

（4）隔膜破損應(yīng)設(shè)報警裝置，及時發(fā)現(xiàn)隔膜破損，防止介質(zhì)進一步腐蝕機泵。

通過反復(fù)檢修，計量泵的運行雖然最終達到了生產(chǎn)要求，但運行狀態(tài)依然不夠理想。所以，計劃對未解決的技術(shù)問題進行再次攻關(guān)，以確保在化工廠脫鹽水裝置生產(chǎn)中的穩(wěn)定與安全運行。

〔編輯 王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.02.10