磁力泵退磁原因及改進措施

田一宏，叢光滋，逯柏雙

（1.中國石油吉林石化公司，吉林吉林 132000；2.中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750000）

0 引言

目前，我國十分注重環保問題，部分生產企業開始應用磁力泵。磁力泵安裝后展開調試工作時，經常出現退磁情況，將其拆下后滑動軸承位置磨損程度較為嚴重，多次調整更換，退磁情況依然頻繁發生，影響企業生產。

1 磁力泵結構與原理

1.1 整體結構

磁力泵整體結構中主要組成有泵、電機以及磁力耦合器，其中，磁力耦合器屬于關鍵部件，涵蓋隔離套、內外磁轉子等零件，能夠對磁力泵穩定性、可靠性造成影響[1]。

1.2 工作原理

磁力泵也可以稱之為磁力驅動泵，主要原理是現代磁力學。通過磁鐵吸住含鐵物質，或者磁體在磁性核心中具備磁力的效果，集制造、材料以及傳動等3 種技術于一身。當電機與外磁轉子、聯軸器相互連接時，內磁轉子與葉輪就會相互連接，從而在內外磁轉子間形成封閉隔離套。隔離套又牢牢拴在泵蓋之中，可以徹底分隔內磁轉子與外磁轉子，促使輸送物質通過封閉形式傳到磁力泵中，不會發生泄漏等情況。當磁力泵啟動后，電動力驅動外磁轉子旋轉，然后與內磁轉子之間產生吸引與排斥，驅動內磁轉子與外磁轉子共同旋轉，推動泵軸隨之旋轉，實現輸送載體的任務。磁力泵不僅徹底解決傳統泵外泄問題，還能夠降低有毒有害、易燃易爆等載體因外泄造成事故的概率[2]。

1.3 磁力泵特點

（1）安裝與拆除過程十分簡單，在任意地方都可隨時更換部件，也無需在修理與維護過程中耗費大量成本與人力。有效減輕相關人員工作量，大量減少應用成本。

（2）在材料與設計兩方面有著嚴格標準，在其他方面對技術工藝要求很低。

（3）在輸送載體過程中會提供過載保護。

（4）因驅動軸承無需貫穿磁力泵外殼，僅通過磁場就能夠驅動內磁轉子，在真正意義上實現輸送通道完全封閉。

（5）選用非金屬類型隔離套，實際厚度約為8 mm 以下，選用金屬類型隔離套，實際厚度約為5 mm 以下，但因內壁較厚，不會在磁力泵運轉過程中被擊穿或磨穿。

2 磁力泵退磁主要原因

2.1 操作流程問題

磁力泵屬于全新技術與設施，在應用過程中對技術要求較高。出現退磁情況后，為避免在企業操作與流程方面出現問題，應該先行排查操作與流程實際情況。排查內容有6 個部分。

（1）針對磁力泵出入口管線進行排查，確保流程方面沒有問題。

（2）針對過濾裝置進行排查，確保其中不存有任何雜物。

（3）針對磁力泵展開灌泵與排空，確保磁力泵中不存有多余空氣。

（4）針對輔料儲罐內液體高度進行排查，確保其中液體高度在正常范圍內。

（5）針對工作人員操作進行排查，確保操作過程中沒有任何失誤。

（6）針對磁力泵維護人員操作進行排查，確保維護過程中遵守相關標準。

2.2 設計結構問題

在徹底排查以上6 方面后，就需針對磁力泵結構展開全面分析。滑動軸承在磁力泵輸送載體時起到冷卻作用，因此需要確保載體流量，使其為隔離套與滑動軸承間隙、推力環與轉軸間摩擦進行有效冷卻潤滑。如果滑動軸承間僅具有一個回流孔，泵軸與回流孔之間也不相互連通，就會導致冷卻潤滑作用有所下降，無法徹底清除其中熱量，也無法保持液體摩擦良好狀態。最終導致滑動軸承出現抱軸，在此過程中外磁轉子依然會持續形成熱量。當內磁轉子處于極限溫度以內時，傳遞效果降低，可以改良，但如果處于極限溫度以外就無法進行改良。即便其在停運過程中得到冷卻，已經降低的傳遞效果無法恢復到最初狀態，最終導致內磁轉子磁性效果逐漸消失，促使磁力泵發生退磁。

2.3 載體性質問題

如果磁力泵中輸送載體為易揮發性質，在內部溫度上升時就會發生汽化。但內磁轉子與隔離套都會在運轉之中形成較高溫度，兩者間區域也會因處于漩渦位置形成熱量，導致磁力泵內部溫度直線上升。若磁力泵在結構設計方面存有問題，會影響冷卻效果。此時當載體被輸送至磁力泵之中時，就會因高溫形成汽化反應，最終導致載體開始逐漸變成氣體，對磁力泵運轉造成嚴重影響。除此之外，如果磁力泵中輸送載體得到的靜壓較低，就會促使汽化溫度下降，引發汽蝕情況，導致載體輸送被終止，最終磁力泵軸承就會因干摩擦出現燒毀與抱軸。雖然磁力泵運轉過程中葉輪壓力有所不同，但會因離心力效果導致磁力泵入口位置靜壓極低。當靜壓比蒸汽壓還低時，載體就會形成汽蝕情況。在磁力泵與汽蝕載體相互接觸時，因汽蝕實際規模不大，不會對磁力泵運轉造成顯著影響。在性能方面也不會出現較大反應，但如果載體汽蝕情況擴大至一定規模后，就會在磁力泵內部形成大量汽泡，將整個輸送路徑完全堵死。這樣會導致磁力泵內部載體流動情況被暫停，促使泵內因載體停止流動形成干摩擦反應。當磁力泵因結構設計導致冷卻效果不夠理想時，就會導致隔離套溫度過高造成損壞，隨之增加載體與內磁轉子實際溫度。

3 磁力泵退磁改進措施

3.1 改進思路

在改進磁力泵退磁情況時，主要是改進磁力泵在潤滑方面的冷卻情況，預防摩擦液不會出現汽化情況形成干摩擦。但又需要考量磁力泵輸送載體含有汽化與易揮發物質，這就可以按照能量守恒定義，全面減少輸送載體速度，并通過增加靜壓加強載體汽化程度，從而有效預防載體在溫度過高產生汽化。按照這種改進思路，就可以針對磁力泵葉輪與軸承位置展開全面改進。

3.2 改進措施

（1）需要把磁力泵軸承從半空心變成全空心，并徹底鉆開回流孔將其變成通孔，從而有效增加載體冷卻潤滑實際流量。泵軸改進前后結構如圖1 所示。

圖1 泵軸改進前后結構

（2）需要在安裝過程中確保螺旋槽旋轉方向相互吻合。螺旋槽作用是為載體起到沖洗與潤滑作用，因此對于螺旋槽旋轉方向需要重要表示清楚，這樣載體在其中流動情況就會更加順暢。在其高速旋轉過程中還會將部分熱量旋走，從而加強軸承與推力環冷卻潤滑實際作用，促使摩擦過程中產生一層液體保護膜。

（3）需要針對葉輪部分展開切割工作，但一定要確保葉輪效率不會因切割而發生變化，切割葉輪不僅能夠降低流體流動速度，還能夠通過靜止壓力全面加強載體的汽化程度，提高汽化作用。與此同時，還需擴展磁力泵操作規模，降低在操作過程中工藝對磁力泵造成的振動影響。

（4）需要在磁力泵中裝設保護裝置。在磁力泵運行過程中，一旦零件出現過載問題，或當內磁轉子被卡在抱軸之中，保護裝置可以使其自動脫落，為磁力泵提供全面保護[3]。

4 磁力泵運轉注意內容

若想在根源上解決磁力泵退磁問題，除需要對其進行全面改進外，還需在運轉過程中注意以下內容。

（1）在磁力泵開始運轉之前，一定要做好灌泵操作，保證磁力泵內不存有任何空氣或氣體。

（2）磁力泵軸承需要通過輸送載體起到冷卻潤滑作用，因此，一定要確保磁力泵不會出現空轉情況，或全部清除所有載體，否則會導致軸承部分因干摩擦出現故障，或導致磁力泵內部溫度突然大幅上升，促使內磁轉子形成退磁。

（3）如果輸送載體中蘊含顆粒狀物質，一定要在磁力泵入口位置添加過濾網，避免過多雜物誤入磁力泵中。

（4）轉子、曲軸等零件磁性較強，因此在安裝與拆除過程中，需要全面考量磁力規模。否則就會對周圍電子設施造成影響，因此，一定要確保遠離電子設施，再進行安裝與拆除操作。

（5）在磁力泵運轉過程中不能用任何物品觸碰外磁轉子，避免損壞，引發其他問題。

（6）不可以在磁力泵運轉階段關閉出口閥門，否則會導致軸承與磁鋼等部位遭到損害。如果出口閥門被關閉后磁力泵依然在正常運轉，一定要將此時間掌控在2 min 內，否則會引發退磁問題。

（7）不可以利用磁力泵入口管線閥門控制載體流量，否則會出現汽蝕。

（8）當磁力泵持續運轉一定時間后，需要適當停止運轉。確認軸承與推力環磨損不嚴重后，將其拆下，檢查內部部件情況。若其中部件已經出現一些小問題，可立即更換新部件。

企業應用磁力泵時，一定要全面落實以上內容，確保磁力泵正常發揮自身價值，有效提升企業經濟效益[4]。

5 結束語

企業應用磁力泵后，如果頻繁出現退磁情況，會導致磁力泵無法正常運轉，增加維修成本與工作量，影響企業正常生產。對此，企業應強化對磁力泵的了解，探索磁力泵結構與原理。在出現退磁情況后全面分析主要原因，只有明確原因后才可以制定改進措施。通過本文措施可以有效避免磁力泵出現退磁情況，確保磁力泵正常運轉，有效推動生產企業整體發展。