記合成氨廠氣化作業區新增灰水泵升級改造

丁勝光

【摘 要】因合成氨廠前期購買的灰水泵因選型時出現偏差，無法滿足現場使用條件，后經通過設備更新購買了一臺石家莊強大泵業股份有限公司生產的渣漿泵，但應技術問題，機泵在使用中發生不正常的振動，致使設備還是無法正常使用，后經技術改造解決了現場的問題，實現了設備長周期運行。可以為以后設備維護提供相關參考。

【關鍵詞】聯軸器；對中；振動；長周期

一、引言

合成氨廠自2009年開車以來，氣化作業區314工序中由江蘇飛躍泵業有限公司生產的p31403灰水泵，技術參數為流量280立方米/小時，溫度50℃，揚程60米，轉速1480r/min，工作環境潮濕。因選型出現偏差一直運行不太穩定，出現了以下問題：1、軸頸部位經常斷裂：當灰水泵運行20天左右后泵體就出現有規律的異響，隨著運行時間推移，異響會越來越來越大無法正常運行。當班化工發現后立刻倒泵，停泵斷電后，檢修工對泵體進行解體檢修，當拆下葉輪后，發現葉輪螺母異常松動，軸端的鎖緊螺栓從根部斷裂，無法修復必須更換泵軸。2、流道磨蝕嚴重：泵體在運行一段時間后，葉輪流道明顯變大，流道中被灰水顆粒磨出深淺不一的溝壑，泵體護板與副葉輪之間的間隙大大超出技術指標，導流板也被磨通，大量污水從漏點泄出，無法滿足長周期運行的要求。后經領導同意，通過設備更新購買了由石家莊強大泵業生產的，型號為100ZGB，電機功率為90KW，轉速為1450r/min的渣漿泵一臺，其特點為能輸送含有渣滓的固體顆粒與水的混合物，泵體采用雙層泵殼（內外雙層金屬結構），雙泵殼外殼結構為垂直中開式，出水口位置可按45°間隔，旋轉8個不同位置安裝使用。為有效防止軸封泄露，采用動力密封和機械密封組合形式。葉輪與后護板之間設有迷宮式間隙密封，極大地降低了渣漿向機械密封的泄露量，有力地保證了機械密封的可靠性，雙層泵殼的設計也有效的提高了過流部件壽命。希望新的渣漿泵安裝好后能夠很好的解決現場使用中的各種問題，做到正常平穩的長周期運行。

二、出現的問題

當新的灰水泵安裝好調試運行的時候，卻發現一個問題：當泵開啟達到正常轉速的時候，電機就會產生很大的振動，聯軸節彈性膜片發生的異響，運行24小時后彈性膜片異響變大，電機負荷端軸承發熱。無法再運行下去。倒泵后，對電機和聯軸器進行拆檢，發現電機的負荷端軸承變色燒壞，非負荷端軸承保持架散開。聯軸器拆開后發現彈性膜片斷裂，固定彈性膜片的螺栓斷裂。根據現場的情況，初步判斷為電機軸承質量問題，遂對電機軸承進行了更換，換上了SKF進口軸承，再換上新的聯軸器膜片和新的聯軸器緊固螺栓后，再次試車，結果問題依舊，電機的振動沒有任何好轉，先前的判斷錯誤，現場無法解決問題。沒辦法，只好聯系石家莊強大泵業股份有限公司的客服人員到現場，對現場出現的問題進行會診，希望借助生產廠家的技術力量來發現問題，解決問題。可是當生產廠家看過現場的情況后，也是一籌莫展。最后堅持推說這個不是生產廠家的質量問題。

三、查找原因

望著好不容易才買來卻又不能開的新泵，我和團隊的其他同事并沒有放棄，先后在網上，書店里瀏覽了大量的資料，對泵體產生振動的原因進行了匯總，并聯系現場情況逐一排查，終于發現產生振動的主要原因在電機與泵體之間用于傳遞扭矩的彈性膜片式聯軸節上。

（一）膜片式聯軸器的主要特性

（1）補償兩軸線不對中的能力強，與齒式聯軸器相比角位移可大一倍，徑向位移時反力小，撓性大，允許有一定的軸向、徑向和角向位移。

（2）具有明顯的減震作用，無噪聲，無磨損。

（3）適應高溫（-80+300）和惡劣環境中工作，并能在有沖擊、振動條件下安全動行。

（4）傳動效率高，可達99.86%。特別適用于中、高速大功率傳動。

（5）結構簡單、重量輕、體積小、裝拆方便。不必移動機器即可裝拆（指帶中間軸型式），不需潤滑。

（6）能準確傳遞轉速，運轉無轉差，可用于精密機械的傳動等特點。

（二）膜片式聯軸器的工作原理

膜片聯軸器至少由一個膜片和兩個軸套組成。膜片被用銷釘緊固在軸套上一般不會松動或引起膜片和軸套之間的反沖。彈性膜片式聯軸節有單層膜片式聯軸器和雙層膜片式聯軸器之分，中間有一個剛性元件，兩邊再連在軸套上。單層膜片式聯軸器和雙層膜片式聯軸器的不同之處是處理各種偏差能力的不同，鑒于其需要膜片能復雜的彎曲，所以單膜片聯軸器不太適應偏心也就是只能吸收軸向方向的對中偏差不能吸收徑向的對中偏差。而雙膜片聯軸器可以同時曲向不同的方向，因此能夠同時吸收徑向和軸向的對中偏差。

而現場這臺新灰水泵的所使用的聯軸器就是就是單層彈性膜片式聯軸器，加之在泵的組裝過程中，電機與泵的對中無法達到它的技術要求，徑向對中出現了偏差，而聯軸器又因自身的工作原理無法吸收的時候，在試車時表現出來的現象就是振動。

四、著手技改

知道了這個原因，我們團隊針對問題，通過我們廠供應部門聯系了專門制造聯軸器的無錫創明傳動工程有限公司的工程技術人員，現場對泵體進行了的聯軸節進行了測繪，因為原先泵和電機的軸端距離已經固定，只能安裝單層膜片的聯軸器為加裝兩層膜片，就必須對膜片式聯軸器進行改造。聯軸器廠家的技術人員按照測繪的圖紙，進行了加工改造，將原有的單層膜片式聯軸節改為型號為TDJ D6-150雙層膜片式聯軸節。新的聯軸器的特點是：結構緊湊，可用于軸端距離較短的工況，不僅能夠吸收泵與電機軸向的偏差，還能補償和緩解泵與電機徑向的對中偏差，在對于經常負載啟動或工作負載經常變化的場合，雙膜片聯軸器具有更好的緩沖和減振的作用以保護電機和泵體不受損傷。通過這個技改，徹底解決了由于電機軸與泵之間因徑向對中偏差而產生的振動。

五、結語

灰水泵于2013年5月20日將新的膜片式聯軸器安裝完工，并且再次更換了電機的軸承，裝上雙層膜片的彈性聯軸器后，備泵并開始運行測試，當泵開啟達到正常轉速的時候后電機運行平穩振動烈度0.2mm/s，無異響，經過48小時測試電機負荷端軸承溫度48攝氏度，泵體負荷端軸承溫度40攝氏度，運行40天后對泵體進行拆檢，對葉輪和護板進行全面的檢查，流道內與介質接觸的地方表面光滑，護板與副葉輪之間的間隙正常。無任何磨蝕的現象，各項數據均能夠滿足長周期運行的要求

合成氨長氣化作業區通過對灰水泵難題攻克，解決了合成氨廠314工區灰水泵無法長周期運行的問題。使淮化集團合成氨廠這個大裝置的工藝條件才能得到很好的保證，才能實現長周期平穩的運行。