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(guān)鍵設(shè)備，其運(yùn)行質(zhì)量好壞直接影響到生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行周期，因此對于該泵常見故障進(jìn)行剖析，對于提升排除故障水平，加強(qiáng)高壓煤漿泵的平穩(wěn)運(yùn)行、提高運(yùn)行質(zhì)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(fā)的多元料漿氣化制合成原料氣專利技術(shù)，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(jīng)德士古燒嘴霧化后進(jìn)入氣化爐，燃燒產(chǎn)生工藝氣。正常運(yùn)行時(shí)兩開一備。

1 Feluw a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(jī)進(jìn)行驅(qū)動，其中齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是基于減速齒輪箱來實(shí)現(xiàn)的，并且將電機(jī)轉(zhuǎn)速控制在活塞沖程所需次數(shù)。液壓缸內(nèi)活塞往復(fù)運(yùn)動，通過泵傳動齒輪箱來促使活塞運(yùn)動的轉(zhuǎn)換；第一軟管-隔膜與第二軟管-隔膜驅(qū)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(gòu)成傳動液，對水煤漿進(jìn)行壓迫。第二軟管-隔膜的任務(wù)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(jī)械控制來完成由排氣補(bǔ)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(xiàn)有的壓力低于控制盤的設(shè)定值。為了補(bǔ)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(bǔ)償器。對Feluwa 高壓煤漿泵的設(shè)備構(gòu)成進(jìn)行了研究之后發(fā)現(xiàn)泵設(shè)置了壓力開關(guān)。

2 Feluw a高壓煤漿泵常見故障

2.1 單缸不打量現(xiàn)象

通常單缸不打量，一是進(jìn)出口單向閥組件卡澀，二是傳動液與驅(qū)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(wěn)定起著關(guān)鍵的作用。該泵共有3個泵頭，泵頭的進(jìn)、出口分別設(shè)有2個單向閥，單向閥的閥球?yàn)榭招那颉z修時(shí)，多次發(fā)現(xiàn)閥球出現(xiàn)半裂。如果在運(yùn)行過程中同一個泵頭的進(jìn)口或出口的2個單向閥閥球同時(shí)出現(xiàn)半裂現(xiàn)象，會導(dǎo)致泵單缸不打量，從而發(fā)生系統(tǒng)聯(lián)鎖跳車事故。

2.2 液壓油箱乳化溢流問題

對于純機(jī)械式補(bǔ)排油設(shè)施而言，其運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)乳化溢流問題。對于這一問題而言，當(dāng)feluwa 煤漿泵第二軟管隔膜受到損壞時(shí)，隔膜的兩側(cè)位置不斷會出現(xiàn)傳動液與液壓油相互混合，最終導(dǎo)致液壓油重新再返回至液壓室之中。上述過程重復(fù)進(jìn)行，因泵隔膜室液壓油一直處于循環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，所以會很快導(dǎo)致液壓油箱乳化。如果此時(shí)第二軟管-隔膜出現(xiàn)超壓現(xiàn)象，則會也會導(dǎo)致液壓油出現(xiàn)乳化問題；此時(shí)，會對控制盤(具有壓縮盤形彈簧)起到帶動作用，同時(shí)控制盤使閥球升起，并且將該閥打開。當(dāng)隔膜出現(xiàn)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(jī)械杠桿產(chǎn)生的作用力，而且導(dǎo)致補(bǔ)油時(shí)間縮短，油箱中液壓油因過量而容易出現(xiàn)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(fā)生就會造成該泵穩(wěn)定性及可靠性的降低。高壓煤漿泵的運(yùn)行過程中軟管隔膜使用時(shí)間，一般是由于機(jī)械式補(bǔ)排油方式來決定的。結(jié)合其運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，將正常的疲勞損害排除在外，要考慮是否出現(xiàn)了平隔膜背面的控制盤，6個定位用的彈簧出現(xiàn)了破損，一旦彈簧出現(xiàn)破裂，將影響到平衡盤前后的運(yùn)動水平。還要考慮機(jī)械式補(bǔ)排油裝置故障，是否出現(xiàn)液壓孔堵塞現(xiàn)象，橫隔膜的隔膜式的液壓油如果相對過量，根據(jù)控制盤后期的杠桿的運(yùn)程決定平隔膜的壽命的特點(diǎn)，防治調(diào)整不當(dāng)影響到補(bǔ)流量。

2.4 超壓保護(hù)安全閥和排氣補(bǔ)油閥

超壓保護(hù)安全閥保護(hù)了泵、減速齒輪箱和驅(qū)動電機(jī)不受過載侵害，在泵的壓力過高時(shí)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(lián)接，在運(yùn)行中發(fā)生脫落，導(dǎo)致高壓煤漿泵打量波動很大，系統(tǒng)連鎖跳車。每次停爐檢修，對高壓煤漿泵油箱內(nèi)的六臺安全閥進(jìn)行檢查、緊固。排氣補(bǔ)油閥要嚴(yán)格進(jìn)行補(bǔ)入的液壓油的三級過濾，這種補(bǔ)入的作用是防止排油孔堵塞這一經(jīng)常出現(xiàn)的問題發(fā)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(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)生了一系列的故障，導(dǎo)致了氣化爐停車達(dá)10余次，對運(yùn)行故障進(jìn)行精準(zhǔn)判斷和處理之后解決了出現(xiàn)的問題，維護(hù)了氣化裝置的安全運(yùn)行。第1次故障發(fā)生在隔膜破裂情況進(jìn)行檢測之后，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號，現(xiàn)場壓力開關(guān)故障指示燈亮，油箱液壓油發(fā)黑，經(jīng)過檢查之后判斷軟管破裂，由此進(jìn)行了停車檢查。第2次故障發(fā)生在進(jìn)口管道上，由于出現(xiàn)堵塞引起的流量波動，操作室的操作人員經(jīng)過檢測儀警報(bào)，發(fā)現(xiàn)了泵體振動過大，壓力波動，現(xiàn)場雜音非常大。對于這一緊急情況，操作人員緊急提高運(yùn)行頻率沒有達(dá)到很好的緩解效果，因此進(jìn)行了停車檢查，對進(jìn)出口單向閥拆開檢查發(fā)現(xiàn)有組單向閥里留有手套，導(dǎo)致該單向閥堵死無法進(jìn)料。第3次故障是由于油箱內(nèi)的安全閥發(fā)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(zhì)變差導(dǎo)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(jié)塊嚴(yán)重。停下來檢修時(shí)安排工藝人員對2個大槽結(jié)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(qū)動電機(jī)電流超載嚴(yán)重，電機(jī)著火，系統(tǒng)直接拍停，后對電機(jī)進(jìn)行檢修，并檢查相關(guān)線路。

圖1 Feluwa高壓煤漿泵部分構(gòu)件實(shí)圖

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對各種煤化工產(chǎn)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(chǎn)品的生產(chǎn)力度。高壓煤漿泵是煤化工生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，其技術(shù)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(xiàng)技術(shù)的研制。作為水煤漿氣化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，高壓煤漿泵操作簡單，運(yùn)行穩(wěn)定，對其常見故障及時(shí)進(jìn)行判斷分析，找出問題所在，并及時(shí)排除，才能保證水煤漿氣化裝置長周期、安全、平穩(wěn)定運(yùn)行。