案例目录(罐式泵)
磁力式泵部分 案例 01-水洗塔循环泵异常腐蚀改善 一、异常状况 水洗塔循环泵(P340-23A)泵壳腐蚀穿孔;P340-23B 泵浦叶轮腐蚀,无扬程。 二、异常原因 光气反应器及氯气管线因製程因素排放至水洗塔,与水反应成为盐酸(~17% HCL)。原泵浦材质为展性铸铁,抗腐蚀性显然不足。在此情况下,除了 Hastelloy C-276 外,一般不锈钢系材料抗腐蚀性皆不理想。 三、改善对策 (1)因为製程温度不高且无颗粒、残渣,经与製程人员检讨后,决定採用 PTFE 内衬泵浦,并直接筛选厂内可调用之 PTFE 内衬泵浦来使用。 (2)流体中氯含量多时,因腐蚀性高,日后请购时尽可能採用磁力式工程塑胶 (如 PTFE or PFA 等)内衬泵浦,提高泵浦抗蚀性。 案例 02-硫酸泵浦型式改善 一、异常状况 氯气乾燥塔 70%硫酸磁力式金属型泵浦,使用 HAST.C 的材质(厂牌:HMD), 其叶轮、轴心等接触硫酸等元件的表面有腐蚀的状况,于 88 年 04 月至 92 年 08 月,泵浦计发生 12 次腐蚀异常。每次拆换零件约为 70 万元/台,平均 一年零件拆换费用 70 万元/台×12 次/4.5 年=186.7 万元/年。 二、异常原因 使用时 HAST.C 材质无法完全抵抗 70%硫酸的腐蚀,因为转动元件的腐蚀, 造成元件配合间隙变大而鬆动,导致各转动元件相互磨撞损坏,几乎每次异 常需更换轴衬、叶轮、轴心、内/外磁铁环、护壳、止推环等零件。
图示:叶轮表面腐蚀的状况 图示:轴心表面已被腐蚀成凹陷 三、改善对策 (1)于 92.08.28 更换为内衬 TEFLON 型磁力式泵(厂牌:ANSIMAG),已运转 6 年, 未曾发生任何异常,运转状况非常稳定。 (2)预估使用寿命可达 10 年以上,更换转动磨耗零件,预估费用 30 万元/台(泵 浦整台约 65 万元)。平均一年拆换费用仅 3 万元/台(30 万元/台×1 次/10 年 =3 万元/年),每年节省保养费用约 183.7 万元(186.7 万元/年-3 万元/年= 约 183.7 万元/年)。 案例 03-硫酸泵浦腐蚀改善 一、异常状况 製程人员反应硫酸磁力式泵(P220-18)常会有低电流跳车异常。数日后,製程 人员发现 A 台泵浦洩漏,拆解后发现碳化硅轴承、内磁环、隔离罩、外磁环 已损坏。二个月后,B台也发生洩漏,拆解后发现内部接液零件腐蚀,隔离 罩腐蚀穿孔洩漏,几乎所有零件皆已腐蚀,已无整修价值。 二、异常原因 (1)A 台异常原因为 PCM 设定低功率保护,但因管路堵塞仍一再开车,以致泵 浦流量/压力不足,以致无足够製程液冷却隔离罩及碳化硅轴承,导致轴承 乾转碎裂,碎片刮伤内磁环、隔离罩。 (2) B 台异常原因为隔离罩抗腐蚀性不足。 三、改善对策 (1)泵浦异常跳停时,应由製程及保养人员至现场查出异常真正原因,才可重 新启动,修订 SOP 并加强操作人员教育训练。 更换合适材质(转用 PTFE 内衬泵浦 P600-23B 至 B 台)。 (2)更换合适材质(转用 PTFE 内衬泵浦 P600-23B 至 B 台)。 案例 04-汽提塔盐酸回收泵浦锈蚀改善 一、异常状况 汽提塔盐酸回收磁力式泵浦(P710-08),输送流体:液态盐酸(流量:20 m3/hr, 扬程:40 m,操作温度:50℃),异常说明如下: (1)、A 台扬程不足;现场检修时,手转无卡死,联轴器严重锈蚀,且轴承间隙 较大,润滑油外洩劣化且轴承箱内锈蚀。 (2)、B 台卡死无法转动;现场检修时,强施外力转动联轴器,内外磁铁发生打 滑现象,显示接液部元件已卡死,拆修发现铁盐沉积于叶轮且驱动轴严重 锈蚀。 二、异常原因 (1)因製程液含水分过高,产生大量铁盐,堵塞泵浦与管路。 (2)因密闭室内酸气浓度过高,加速设备锈蚀。 三、改善对策 (1)A 台拆清传动单元(联轴器等)并更换轴承及润滑油后,配合製程于管路清洗 后测试,已正常运转(公众号:泵管家)。 (2)B 台于管路吹清后,经拆检发现轴承箱严重锈蚀,除锈后并重新涂装,另 轴心严重锈蚀,订製新品更换。提高润滑油黏度及耐温性,由 ISO VG68 矿物油提高为 ISO VG100 合成 油,延长油品使用寿命。 (3)管制製程条件,避免水分过高产生大量铁盐,而堵塞泵浦与管路。 (4)加强管路查漏,避免密闭室内酸气浓度过高,加速设备锈蚀。 (5)隔绝轴承箱与外界酸气接触(参考下图),避免转动元件锈蚀故障。 案例 05-纯化暂存桶出料泵浦异常磨损改善 一、异常状况 纯化暂存桶出料磁力式泵浦(P480-13A)叶轮前盖与泵壳摩擦环附近,因为 长时间接触摩擦而严重磨损,已无修复价值。再者,内磁铁前端与 Bearing Bush 之金属部份也已摩擦出一道圆形沟槽。 二、异常原因 由受损零件的状况判断,应该是 Bearing Bush 之金属部份因腐蚀而损坏,使 SiC 部份轴向无法固定,导致无法承受轴向推力,叶轮因轴向推力往前而与 泵壳接触,长期磨损后产生目前之状况。 三、改善对策 改善对策可分为製程、保养两部份: (1) 製程方面:加强管制光气及水分含量,以防止腐蚀现象发生。 (2)保养方面:将较精密或较小之零件材质提升为 Hastelloy C4,提高对製 程异常之耐蚀能力。 案例 06-分离塔循环泵低流量磨损改善 一、异常状况 C260-01 邻异构物分离塔塔底循环磁力式泵浦(厂牌:Klaus–Union),于试车 运转时,发现马达电流不稳定,经拆卸发现轴套、止推轴承等已磨损。 二、异常原因 (1)试车前的管路清洗,未将异物清除乾淨,内部已阻塞大量异物,造成流体 无法进入泵壳内部润滑。 (2)因泵浦长期运转流量偏离 BEP,导致径向推力过大,致使轴承无法形成润 滑液膜,造成轴承乾磨破裂。 二、改善对策 (1)增设入口过滤器并安装压力表, 以检知过滤器之差压,确保轴承 润滑效果。另为降低推力不平衡 现象,增设 Back-Vane(如下图) ,平衡叶片前后侧压力。 (2)调整出口压力至正常操作点,试运转 30 分钟之后,拆解检视 Bush,两侧磨 耗皆相当轻微。由此得知,在操作点的推力已经平衡。 (3)止推轴承材质由碳精(Carbon)改为碳化硅(SiC),以提高轴承耐磨耗性,之 后,同(2)之操作方式运转 30 分钟,观察电流值及压力值均相当稳定,且无 异音及异常振动,情况良好。 案例 07-洗涤水循环磁力式泵浦出口压力不足改善 一、异常状况 CPE 真空过滤机真空系统盐酸废气洗涤塔(T-107C)之洗涤水(10%NaOH)循 环泵浦(P-107A/B)出口压力不足,经拆泵浦入口过滤器发现塞满拉式环,经 清理管路及过滤器并将洗涤塔内放置拉式环之隔板重新固定后,启动 P-107A 泵浦后,泵浦内部轴承等元件严重损坏。 二、异常原因 (1)T107C 有效储水量: π×(0.75/2)2×0.45=0.2M3 P107 流量=20M3/Hr=0.33M3/Min,每分钟循环 1.6 次且经过喷洒管、隔板及 拉式环落至储水区尚未消泡就又被抽出。 (2) 製作视窗安装于 T107C 循环出口处,P107B 运转时从管路中发现含大量气 泡。 (3)由项(1)及(2)研判原因为因洗涤塔有效储水量太小,致洗涤水尚未消泡就再 循环,泵浦输送时含有过多气泡,造成泵空转,泵浦内部轴承及止推环等 润滑不良,导致泵浦内部轴承因高温磨擦而熔化、后盖(材质:PFA)及止推 环(材质:陶瓷铝)破裂。 三、改善对策 (1)因 T-107C 洗涤塔高度受限于现场 3F 空间配置,无法将储水量提升,经检 讨 NPSHa 值及 2F 现场空间配置后可增加 2M3中间槽(利用 PAII 扩建料场馀 料并加以清理整修,以降低成本)。 (2)于中间槽出口处装设透明视窗,以确保输送液进入泵浦前内无气泡。改善 后系统流程图及设备配置图如下图所示。 案例 08-脱酚塔进料泵浦空蚀改善 一、异常状况 93.9.21 脱酚塔进料磁力式泵浦(P-200A)异常停车,启动 P-200B 备台运转又 因 6 ”回流阀轴心断裂,造成泵启动时无法调整出口流量,致入口流量不足, 导致低电流跳脱,经过多次启动后,造成 P-200B 泵浦亦损坏。 二、异常原因 P-200A/B 泵浦因管路系统之 NPSHa 为 3.05M,而泵浦之 NPSHr 为 2.9M 两者过 于接近,造成泵浦长期处于空蚀的状况运转,且操作流量过小,造成径向推 力升高,导致泵浦振动大,泵浦内部轴承、轴套及止推环等零件磨损。 三、改善对策 (1)泵浦入口过滤器滤网由 100mesh 改为 60mesh 降低压损,并安装压力表监 控过滤器阻塞情形。 (2)泵浦入口加装诱导叶轮(Inducer),NPSHr 值由 2.9M 降为 1.8M,确保 NPSHa 大于 NPSHr0.9m 以上,改善泵浦长期空蚀运转问题。 (3)C-200 主脱水塔液位控制由 70﹪调高为 80﹪,以增加有效淨正吸入水头。 (4)装设功率监视器(PCM),当操作流量过小时,通知操作人员适时调整回流 阀开度。 案例 09-磁力式泵隔离罩破孔异常改善 一、异常状况 P-553 为 DICKOW 磁力式泵浦,运转后发现泵浦内之隔离罩有破孔情形,造 成泵浦内部之零件如轴承、轴套、轴心及叶轮等损坏。 二、异常原因 经与原厂研讨后,研判为输送流体含有微细颗粒,重质颗粒累积于底部,随 著隔离罩底部的涡流(Vortex)运动,而将隔离罩磨损所致。 三、改善对策 于隔离罩底部加装金属板,作为破涡流器(Vortex Breaker),防止重质颗粒 累积于底部,以改善此异常。 案例 10-入料磁力式泵轴心磨损改善 一、异常状况 氢化段成品(MTD)以磁力驱动六级离心泵浦(P280-05)输送至光气化段(流 量:3.5 m3/hr,扬程:284 m,操作温度:110℃)。由于 MTD 熔点为 106 ℃, 故泵浦夹套以 3K 蒸汽(142 ℃)加热,防止 MTD 凝固,岁修后开车时,製程 人员反应 A 台泵浦夹套已加热数天,泵浦仍然卡住无法转动;B 台运转时振 动过大且有异常噪音。经以蒸汽吹清后拆解检查,发现泵浦零件有腐蚀现象, 轴套间隔环处轴心磨损,隔离罩垫片洩漏,以致 MTD 渗入内侧滚珠轴承,造 成滚珠轴承润滑不良而损坏。 二、异常原因 (1)夹套加热效果不足,致隔离罩内 MTD 未完全融化,轴套与轴衬粘著,轴 心与轴套相对转动而磨损。 (2) 隔离罩垫片材质不良,导致製程流体洩漏。 (3)由于 MTD 凝固点高达 106℃,且多级磁力式泵内部死角极多,不正确的 停车程序,导致 MTD 残留于泵浦内。 三、改善对策 (1) 通知原厂提供含隔离罩夹套之规格型号,以改善隔离罩保温能力,防止零 件黏著及流体流动性不佳而导致磁力偶合区过热(参考下图)。 (2)隔离罩垫片除了原先之垫片外,外围再辅以液态垫片膏,以增加密封性;未来将修改使用金属夹石墨垫片(公众号:泵管家)。 (3)通知製程单位,除了修改停车程序,于停车后将泵浦排空清洗外,并确实 釐清製程可能导致腐蚀之因素,以防止腐蚀现象再次发生。 案例 11-磁力式热媒油泵浦洩漏异常改善 一、异常状况 热媒油循环泵 P-831B (流量:100 m3/hr,出口压力:6kg/cm2,操作温度:272 ℃),因泵壳破裂,热媒油洩漏并引发火灾。 二、异常原因 (1)泵靠联轴器侧,採免加油式 2Z 轴承,润滑油脂易受高温固化,失去润滑功 能,造成轴承磨损,外磁铁轴心偏转,导致转子与泵浦侧磁罩外侧摩擦,磁 罩破裂,272℃热媒油流出,被磨擦热引燃著火。 (2)经检讨,除泵浦设计选用有缺失,操作 SOP 订定亦不完整。 三、改善对策 (1)高温热媒油磁力式泵浦改用罐式无轴封泵浦。 (2)将膨胀槽由常压式改为压力式(压力 0.3kg/cm2G),提高泵浦淨正吸入水头 (NPSHa),避免泵浦空蚀(Cavitation),降低轴承及密封罐磨损机率。 (3)将 MCC 盘及控制盘移至新建空调盘体室,可避免热媒外洩造成控制设备损 伤,并降低控制盘週遭温度,减控制盘零件损坏机率。 (4)复车时,先调用 XX 厂 2 台罐式无轴封泵浦来恢复生产,原热媒油泵浦是安 装在锅炉厂房内,且位于线槽正下方,为避免单一设备异常,波及其他设备, 另购置新的罐式无轴封泵浦,并重新规划配置,将所有泵浦自室内移至室 外,提高安全性、便于巡车。 (5)增订罐式泵浦操作及维修 SOP,并增订新设备设置时,需提出 SOP 及变更 管理(MOC)方可进行设置及试车,并安排教育训练。 罐式泵部分 案例 01-硷液循环泵浦振动过大改善 一、异常状况 RCC#1/#2 硷液循环泵浦 P-5302A/B 、 P-5602 A/B(厂牌: NIKKISO),马力 数 100 HP、入/出口压力: 2.5/29 kg/cm2,运转振动过大,致元件磨损。 二、异常原因 (1)入口管线高点未定时进行排气,造成製程流体含有气体,产生空蚀现象, 导致振动大及轴承异常磨损。 (2)泵浦实际操作之 NPSHa 过低,振动大,使止推轴承、叶轮与泵壳磨损。 (3)泵浦操作流量常低于设计最小流量,致马达冷却不佳,长时间高温运转, 造成转、定子表面硅钢片膨胀损坏。 三、改善对策 (1)泵浦入口管线高点定时进行排气或入口管路改为水平配设,防止输送流体 含有气体,避免产生空蚀问题(完整版,请关注:泵管家) 。 (2)控制储槽液位,以确保 NPSHa 大于 NPSHr 达 0.9m 以上。 (3)必要时,加装低电流保护装置,避免因低流量,造成马达冷却不佳而损坏。 案例 02-罐式无轴封泵浦轴承改善 一、异常状况 罐式泵(P-301A/B)(厂牌:NIKKISO) 用于将双氧水输送至双氧水计量桶 (D-101A/B/C),此泵浦轴承易损坏,使用寿命短。 二、异常原因 P-301A/B 泵浦原轴承材质为 R-3(Carbon filled PTFE)且无螺旋润滑油道, 润滑性差,易造成 Tape Bearing 及 Thrust Bearing 磨损。 案例 03-废酸循环泵异常腐蚀改善 一、异常状况 (1)91 年 7 月中旬,轴承监视器显示轴承损坏。拆解后发现后轴承组破裂,且 定子衬套遭轴承(SIC)碎片刮伤。 (2)92.11.12 马达过电流跳脱,电仪人员检查后发现线圈绝缘已破坏。拆解后 发现转子及定子后端衬套皆已腐蚀破孔,定子线圈绝缘漆已遭酸液侵蚀, 失去绝缘功能。 二、异常原因 (1) 由转子上附著一层有机物,研判为有机物附著,造成冷却流道堵塞,以致 后轴承组无足够润滑冷却,SIC 轴承因乾磨而破裂。 (2)罐式泵浦定子与转子间隙小,易遭异物堵塞,使冷却流量不足,导致温升, 并提高硫酸的腐蚀性。 三、改善对策 (1)考量设备操作温度不高,以磁力式 PFA 内衬泵浦(润滑通道较大且不产生 涡电流并耐腐蚀的材质),适合此应用场合。故利用厂内之閒置设备,经审慎计算后,新叶轮及泵壳已请购中,待交货后立即组装上线。 (2)罐式泵浦是利用交流感应产生反电动势驱动转子,在定子线圈与转子硅钢 片间,因为磁力线不断变化,故会在电导体的衬套上产生涡电流而温升。加上间隙仅 1mm 容易遭异物堵塞,以致乾运转损坏,或因局部温升,提 高硫酸的腐蚀性造成内部机件腐蚀。选用泵浦时若能深入瞭解製程流体不 纯物特性,可避免型式不适用及维修频繁之情形。 案例 04-醋酸泵浦振动异常改善 一、异常状况 P-175C 泵浦(型式:NIKKIOS HN24C-C2;输送流体:醋酸)于 11 月份进行 预知保养振动週期量测时,发现振动值高达 12.8mm/s,研判 pump 有入口流 量不足及不平衡之现象。 二、异常原因 (1)泵浦入口过滤器阻塞造成入口流量降低,导致轴心和叶轮前移与泵壳摩 擦,使叶轮固定螺栓鬆脱振动。 (2) 轴承、轴套、止推板也因磨损,造成间隙变大,使振动值上升。 三、改善对策 (1)泵浦入口过滤器拆清,短期内先缩短拆清週期,后续考量将重要设备之入 口过滤器皆加装压力表监控压力变化,以有效掌握拆清时机。 更新磨损的轴套、止推板及叶轮固定键。 (2)整修叶轮与泵壳磨损处。 (3) 泵浦改善后一倍频振动值降至 1.24mm/s 案例 05-罐式无轴封泵浦轴承异常磨损改善 一、异常状况 罐式无轴封泵浦(厂牌:Nikkiso)于 89 年 1 月至 90 年 3 月,共计异常损坏 12 次(停车共计约 30 小时)。拆解下线后之泵浦,发现均为轴套及轴承磨损所致, 频谱分析发现转速 1XRPM 振动偏高。 二、异常原因 第一阶段:由轴承、轴套及频谱图形分析,研判无轴封泵浦异常发生原因有 以下几点: (1)管路系统内有气体无法排出,造成泵浦轴承乾磨。 (2)流体温度过高(135℃),当流体再流经马达线圈附近时,受热会使温度再 些微提高,导致润滑流体有汽化现象,而造成轴承乾运转。 (3) 泵浦轴心真圆度不良,使得运转时有不平衡现象。 第二阶段:第一阶段改善措施完成后,故障频率约降低 20%,仍发生的异常 原因: (1) 滤网网目过细,造成滤网易堵塞,导致空蚀生成。由于现场人员发现马达 电流在正常运转电流与低于运转电流 1A 区间上下起伏,泵浦入口压力表 亦有±0.2 (2)摆幅,拆清过滤网,发现透光性不佳,应为轻微阻塞。 (3)轴承及轴套耐磨耗性不佳,轴套内外径同心度不佳。由振动频谱图形分析 发现泵浦运转有不平衡现象,而轴心同心度不佳因素已在第一阶段排除。 三、改善对策 第一阶段: (1)于泵浦出口管路高点处加装自动排气阀,且将本体之排气塞头改为考克 阀,以改善排气效果及作业安全。 (2) 依原厂建议使用操作温度较高之泵浦'HT' type(耐温 300℃),改善流体在 泵浦内部有汽化情形发生,避免运转时振动大,造成轴承及轴套易磨损。 (3)拆解后泵浦,于组立前先进行轴心同心度校正,同心度标准须在 0.03 mm 以内。 第二阶段: (1)将滤网改为 40 mesh,其孔隙为 0.44 mm,并加装压力表监控压力,有 效掌握拆清时机,避免滤网堵塞。(原滤网为 60 mesh,其孔隙为 0.23 mm) (2)将轴套表面电镀层提高至 0.15 mm,电镀完成再研磨至 0.10 mm,藉以 提高其表面耐磨耗性。(现状轴套表面层电镀厚 0.05 mm) 另修订轴套製作标准,将轴套内外径同心度控制在 0.03 mm 以内,以减 偏心运转所造成的轻微振动。 (3)轴承材质改採较抗磨之碳精石墨+锑金属含浸(原材质:碳石墨+树脂含浸)。 案例 06-分离塔塔顶泵配管异常改善 一、异常状况 P-315A 分离塔塔顶泵轴承监测器指示异常,经分解泵浦检查,叶轮为密闭 式,其前方入口之磨耗环有明显之磨损痕迹。 二、异常原因 (1)经现场查看配管,其入口管虽有支撑,但与泵浦接合时并非水平,而有部 份角度差,研判为配管不良,于泵浦安装时,泵壳受到配管之不平衡力, 导致泵壳与叶轮磨损环间隙变小而相互磨损。 (2) 叶轮为密闭式,其入口侧之磨耗环因磨损,叶轮与泵壳之部分间隙变大, 导致泵浦运转时,其转子组之轴向推力不平衡,碳精轴承因而磨损。 三、改善对策 (1)叶轮与泵壳委外喷焊处理,将其间隙整修至原厂设计值(0.5 mm)。 (2)调整现场配管支撑,使入口管与泵浦接合时不产生错位,减泵浦承受配 管之力量。 案例 07-甲基第三丁醚单元泵异常磨损改善 一、异常状况 甲基第三丁醚单元泵浦(P-6104 A/B)于现场试车过程中,发生马达电流异常 变大、噪音和泵浦异常高温的现象,且出口压力出现不稳的现象。经过拆修 后,发现靠近泵壳底部的叶轮和止推轴承,已异常摩擦而磨损。 二、异常原因 泵浦设计不良,导致于运转时所产生的气泡无法排出;且因为泵浦在止推力 量方面的设计不良,导致产生异常向泵壳侧的推力,使止推轴承和止推板摩 擦,而导致下部止推轴承磨损,并造成叶片和泵壳磨擦而损坏。 三、改善对策 (1)将轴承监视器下方的轴心塞住,让迴流不再从轴心中端流回,如下图'修 改一'所示。 (2)加设一条排放管,接回吸入槽,将泵浦运转中所产生的气体,排回吸入槽, 如下图'修改二'所示。 (3) 修改止推轴承和推力板,使泵浦在运转的过程中,不致于再产生异常的向 下推力,如下图'修改三'所示。 案例 08-押出机无轴封泵浦水套改善 一、异常状况 AD05/ AD06 押出机之热媒油无轴封泵浦冷却用水套,因长期在高温循环冷 却,水套易卡水垢及堵塞,造成冷却水不通且无法清除水套内水垢,导致无 轴封泵浦过温,泵浦跳车,影响生产,造成品质异常停车。 二、异常原因 无轴封泵浦因过温,冷却水套堵塞须整台拆换,拆换时,热媒油会洩漏而污 染环境。且水套水垢清除须整组分解后才能清除,造成维修费用提高。 三、改善对策 (1)将原有无轴封泵浦外之冷却水套在双侧各增一清洁孔,在日常检核如发现 设定 80℃安全变色纸变色即表示冷却水有堵塞,由双侧清洁孔即可清除 水套内之水垢或杂物(泵浦不必停车) ,减无轴封泵浦水套过热而跳脱, 造成温度异常之故障发生。 (2) 无轴封泵浦冷却水套设计可更换型,如积垢仍无法清理或夹套破损,可仅 更换夹套部分,以节省维修时间及材料费用。 案例 09-四氢夫喃(THF)泵浦马达故障异常改善 一、异常状况 四氢夫喃(THF)输送泵(P-566)之马达跳脱。 二、异常原因 研判异常原因为防爆接头裂痕,造成雨水渗入,经由管线进入接线盒。 三、改善对策 (1)更换新的防爆接头,重新装填防爆粉。 (2)对马达接线盒之接合处及连接接线盒入口管线向上开口穿过电源线部 位,用硅利康再做防范措施,防止水气进入,避免造成马达跳脱异常。 (3)加强检核扩建时施工品质,避免因管件品质不良或施工不当,造成管件破 裂导致异常发生。 案例 10-罐式无轴封泵浦短路跳脱改善 一、异常状况 (1)92 年 10 月发生 ACB 盘(盘号:LV-201)接地电流过大,保护跳脱,保护电 驿显示异常。经查修係罐式泵(P-135A)线圈有相对地短路情形所造成。 (2)拆解泵浦发现内部转子、定子衬套(Stator liner)及定子线圈均已损坏, 且后端轴心已断裂。 二、异常原因 (1)查 P-135A 修复记录,此泵浦于 92 年 1 月有相同损坏情形,送整修后复原使 用至今,且 10 月份量测振动值 2.94 mm/ s,并无异常。经检查,此次损坏 情形并无腐蚀现象,研判应为转子后端板与轴心垂直焊接处应力集中,影响 焊道强度,造成轴心断裂,磨破定子衬套(Stator Liner),造成定子线圈对地 短路(一般马达线圈烧毁时,因其结构保护及未与製程液接触,不易有相对地 短路漏电情形。而无轴封罐式泵浦定子衬套(Stator Liner)甚薄,当其磨损时, 製程液侵入定子线圈腐蚀绝缘,极易造成「相对相」及「相对地」短路;若 「相对地」短路先发生,则会引起上游 ACB 盘接地保护跳脱)。改善对策 轴心整修方式经与厂商检讨,将原本垂直焊接部位修改为圆弧形导角,以 消除焊道应力集中问题,提高轴心强度。 (2)此罐式泵浦之结构特殊,虽安装机械式轴承监视器 机械式轴承监视器 机械式轴承监视器 机械式轴承监视器,但无法预知保养,且 单以振动值无法判断内部轴承是否损坏,须以振动量测数值作趋势管理, 才能研判内部轴承是否磨损而须拆检。尔后除定期量测振动外,将以 EAV 振动分析软体追踪其变化曲线,以提早发现异常并安排检修。 (3)针对製程区罐式泵浦之设备运转情况,进行 MCC 盘改善,由保养课请购 「漏电断路器」取代「无熔丝开关」。 三、预防措施 (1)已通知代理商,因无轴封罐式泵浦之结构与一般马 达不同,其定子衬套磨损,导致漏电,引起 ACB 盘跳脱之案例已发生多 次,要求其修正建议线路图并通知买方于设计时应予考虑。 (2)建议于专案扩建检讨时,设计人员应考量无轴封罐式泵浦之独立漏电保 护,比照沉水式泵浦、吊车…採用 ELCB 漏电断路,以避免日后可能发生 之漏电跳脱风险。 案例 11-EAC 汽提塔输送泵腐蚀改善 一、异常状况 乙基醋酸酯(EAC)汽提塔塔底泵(流量:14.4m3/hr,扬程:39.2 m,操作温度:115℃),因输送流体含有醋酸,对设备腐蚀率较高,造成泵元件腐蚀损坏。严重时将造成製程停车。 二、异常原因 (1) C-5780(EAC 汽提塔)塔底流体偏酸,促使 P-5781(泵浦)本体内部含浸 于酸性流体中。1. T-5770 (暂存槽)溶液本身已呈现酸性(PH 值 4 ~ 5),再入 C-5780 高温汽提塔时,溶液变的更酸(PH 值 1 ~ 2)。2. C-5780 高温操作,长时间下,促使酸性流体腐蚀设备程度增加。3. EAC 会水解成醋酸及乙醇,此为平衡反应,无法避免。 (2)P-5781 本身材质不佳,泵浦转子及定子衬套虽为不锈钢材质,但因其厚 度甚薄(约 0.5mm),极易发生腐蚀故障。 三、改善对策 (1)针对 C-5780 塔底流体偏酸问题: 1. 增设 Soda 定量泵浦至 T-5770 滴定,将 T-5770 中和后再入 C-5780。 2. 于 C-5780 塔顶增设清水管路,于每次运作毕并打空后,开启 DW 进 行洗塔动作,将塔内残存酸性溶液洗出。 (2)将泵浦转子及定子衬套由 SUS316 材质修改为 Hastelloy 材质。 案例 12-罐式热媒油泵浦线圈异常改善 一、异常状况 无轴封热媒油泵浦 P-840A/B (厂牌: TEIKOKU,马力数 110 KW、流量:350 m3/hr,扬程:75 m,操作温度:220℃),于 96 年 12 月 26 日泵过热跳车,生 产二课立即通知保养课进行检查,发现线圈烧毁,无法启动运转,知会生产课 进行热媒油排料,并连络厂商载出厂做线圈整修作业。 二、异常原因 (1) 泵冷却夹套内部铁锈及杂质沉积过多,造成阻塞,导致线圈散热不良、高温 且绝缘漆劣化,线圈过热烧毁。 (2) 启动运转时排气不足,导致内部热媒油汽化,机件润滑不良而乾磨损坏。 三、改善对策 (1)冷却夹套增设拆清手孔,定期清洗。 (2) 冷却水管路增设流量计,以利巡检。 (3)将定子外壳及夹套材质改为 SUS304,提高其抗蚀性。 (4)设备定保时,检查内部机件磨耗情形,磨耗明显即进行备品更换,避免影响 设备正常运作。 (5) 修正製程起停 SOP:设备启动之前须先由尾端排气管路进行排气,然后进行 寸动调整,寸动完后必须要再次排气,当启动后须再做最后一次排气检测, 以确保设备运转平顺。 案例 13-罐式热媒油泵浦电源异常改善 一、异常状况 罐式热媒油次循环泵浦过载跳停,因现场查看无异常,领班将电源开关(Breaker) 复归送电,后续发生热媒区火警警报,并发现热媒次循环泵浦起火。 二、异常原因 (1)热媒泵浦定子衬套材质劣化产生一条 21 mm 之裂痕,造成高温热媒油渗入 并积存于定子线圈及外接电源保护管内。 (2)当热媒泵浦跳停时,领班未切换备台,且未经保养(机、电仪)人员检查,即 将异常跳停泵浦电源开关重送电,造成内部电线再次短路,产生高温之电弧 击穿电源线保护管,致热媒外洩起火。 (3)热媒泵浦上方有电缆线及包覆 PE 保冷材之风管通过,造成火势延烧。 三、改善对策 (1)管理面: 1. 热媒油泵浦之电气盘上锁管理,如发现泵浦异常跳停时,立即于电气 盘标示「禁止启动」。 2. 领班立即通知生产课长并配合保养(机、电仪)人员至现场确认泵浦异常 原因。 3. 查修(如量测马达绝缘电阻等)正常后,由电仪人员负责执行复归及送电 作业,领班与保养人员配合在现场启动并监控运转状况。 4. 修订 SOP 内容,加强人员训练,提高操作纪律。 (2)提升高危险区域之设备安全性: 1. 电缆线喷防火漆、电缆架下方增设防火板。 2. 无熔丝开关改用具有过电流检出接点,以连锁控制电磁开关跳停。 3. 风管保冷材改用耐燃玻纤及包覆铁皮防火。 4. 热媒油泵浦线圈每半年量测绝缘一次,绝缘标准要求在 2MΩ 以上。 5. 热媒油泵浦每二个月实施定期振动量测,并以振动量测数值作振动趋 势分析及管理,研判内部轴承是否磨损,以提早发现异常并安排检修。 (3)紧急应变能力提升: 1. 实施 30 分钟巡检高风险区域一次。 2. 增设泡沫灭火系统。 3. 增设远端紧急遮断、洩放系统。 4. 增加大型乾粉灭火器配置。 5. 增设 24 小时连续监控系统。 |
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