Feluwa高壓煤漿泵常見故障解決途徑

韓鵬(陜西奧維乾元化工有限公司，陜西 榆林 719405)

0 引言

高壓煤漿泵作為水煤漿氣化裝置的關鍵設備，其運行質量好壞直接影響到生產系統的運行周期，因此對于該泵常見故障進行剖析，對于提升排除故障水平，加強高壓煤漿泵的平穩運行、提高運行質量具有推動作用。我公司氣化裝置采用西北化工研究院自主開發的多元料漿氣化制合成原料氣專利技術，其選用的高壓煤漿泵為德國feluwa三缸單作用多重安全的雙軟管隔膜活塞泵(TGK400/400-K200-DS230HD)，主要是抽取大煤漿槽的水煤漿，加壓至6.5MPa,經德士古燒嘴霧化后進入氣化爐，燃燒產生工藝氣。正常運行時兩開一備。

1 Feluwa高壓煤漿泵的工作原理

對于該煤漿泵而言，其泵傳動齒輪箱主要是利用電機進行驅動，其中齒輪旋轉運動是基于減速齒輪箱來實現的，并且將電機轉速控制在活塞沖程所需次數。液壓缸內活塞往復運動，通過泵傳動齒輪箱來促使活塞運動的轉換；第一軟管-隔膜與第二軟管-隔膜驅動收縮以及擠壓。在第一以及第二軟管-隔膜間，基于水以及防凍劑等構成傳動液，對水煤漿進行壓迫。第二軟管-隔膜的任務是將第一和第二軟管-隔膜之間的傳動液與活塞和第二軟管-隔膜之間的液壓油隔離開來。

通過這樣的機械控制來完成由排氣補油閥將回流到油箱的液壓油重新回到液壓室。第二軟管-隔膜被超壓推動，閥球升起打開后現有的壓力低于控制盤的設定值。為了補償脈沖輸出和降低管道振動，在泵頭的出口總管頂端安裝一個脈沖壓力補償器。對Feluwa高壓煤漿泵的設備構成進行了研究之后發現泵設置了壓力開關。

2 Feluwa高壓煤漿泵常見故障

2.1 單缸不打量現象

通常單缸不打量，一是進出口單向閥組件卡澀，二是傳動液與驅動液添加不足。

單向閥組件是該泵的主要部件，對煤漿流量及壓力的穩定起著關鍵的作用。該泵共有3個泵頭，泵頭的進、出口分別設有2個單向閥，單向閥的閥球為空心球。檢修時，多次發現閥球出現半裂。如果在運行過程中同一個泵頭的進口或出口的2個單向閥閥球同時出現半裂現象，會導致泵單缸不打量，從而發生系統聯鎖跳車事故。

2.2 液壓油箱乳化溢流問題

對于純機械式補排油設施而言，其運行過程中容易出現乳化溢流問題。對于這一問題而言，當feluwa煤漿泵第二軟管隔膜受到損壞時，隔膜的兩側位置不斷會出現傳動液與液壓油相互混合，最終導致液壓油重新再返回至液壓室之中。上述過程重復進行，因泵隔膜室液壓油一直處于循環運行狀態，所以會很快導致液壓油箱乳化。如果此時第二軟管-隔膜出現超壓現象，則會也會導致液壓油出現乳化問題；此時，會對控制盤(具有壓縮盤形彈簧)起到帶動作用，同時控制盤使閥球升起，并且將該閥打開。當隔膜出現破裂問題以后，活塞吸液沖程過程中隔膜之前與滯后的壓差相對減小，以致于減小了隔膜對機械杠桿產生的作用力，而且導致補油時間縮短，油箱中液壓油因過量而容易出現溢流。

2.3 隔膜破裂

隔膜破裂也是Feluwa高壓煤漿泵常見故障之一。一旦發生就會造成該泵穩定性及可靠性的降低。高壓煤漿泵的運行過程中軟管隔膜使用時間，一般是由于機械式補排油方式來決定的。結合其運行經驗，將正常的疲勞損害排除在外，要考慮是否出現了平隔膜背面的控制盤，6個定位用的彈簧出現了破損，一旦彈簧出現破裂，將影響到平衡盤前后的運動水平。還要考慮機械式補排油裝置故障，是否出現液壓孔堵塞現象，橫隔膜的隔膜式的液壓油如果相對過量，根據控制盤后期的杠桿的運程決定平隔膜的壽命的特點，防治調整不當影響到補流量。

2.4 超壓保護安全閥和排氣補油閥

超壓保護安全閥保護了泵、減速齒輪箱和驅動電機不受過載侵害，在泵的壓力過高時打開，將過量的液壓油排至油箱，為了安全采用雙安全閥并列布置。該安全閥與油箱采用螺紋聯接，在運行中發生脫落，導致高壓煤漿泵打量波動很大，系統連鎖跳車。每次停爐檢修，對高壓煤漿泵油箱內的六臺安全閥進行檢查、緊固。排氣補油閥要嚴格進行補入的液壓油的三級過濾，這種補入的作用是防止排油孔堵塞這一經常出現的問題發生。排出液壓油的過程不能使用橡膠工具或者有漆皮的工具，防止混入空氣。

3 高壓煤漿泵故障檢修排除案例

高壓煤漿泵(如圖1)在生產過程中發現發生了一系列的故障，導致了氣化爐停車達10余次，對運行故障進行精準判斷和處理之后解決了出現的問題，維護了氣化裝置的安全運行。第1次故障發生在隔膜破裂情況進行檢測之后，監控系統發出信號，現場壓力開關故障指示燈亮，油箱液壓油發黑，經過檢查之后判斷軟管破裂，由此進行了停車檢查。第2次故障發生在進口管道上，由于出現堵塞引起的流量波動，操作室的操作人員經過檢測儀警報，發現了泵體振動過大，壓力波動，現場雜音非常大。對于這一緊急情況，操作人員緊急提高運行頻率沒有達到很好的緩解效果，因此進行了停車檢查，對進出口單向閥拆開檢查發現有組單向閥里留有手套，導致該單向閥堵死無法進料。第3次故障是由于油箱內的安全閥發生脫落，煤漿泵流量頻繁波動引起跳車。第4次故障是煤漿品質變差導致了單向閥的堵塞，主要原因是由于新更換添加劑廠家，大槽下部煤漿結塊嚴重。停下來檢修時安排工藝人員對2個大槽結塊煤漿徹底清理，并用清水清洗干凈。第5次故障是由于該泵驅動電機電流超載嚴重，電機著火，系統直接拍停，后對電機進行檢修，并檢查相關線路。

圖1 Feluwa高壓煤漿泵部分構件實圖

4 結語

隨著我國經濟的不斷發展，對各種煤化工產品的需要量不斷增加，為了不斷滿足增長的需求，需要加大對煤化工產品的生產力度。高壓煤漿泵是煤化工生產過程中的重要設備，其技術水平的高低可以反映一個國家煤化工水平的高低，所以，我國越來越重視對該項技術的研制。作為水煤漿氣化裝置的關鍵設備，高壓煤漿泵操作簡單，運行穩定，對其常見故障及時進行判斷分析，找出問題所在，并及時排除，才能保證水煤漿氣化裝置長周期、安全、平穩定運行。