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高桥石化│双螺杆泵常见问题分析,这篇文章讲透彻了!

 踏青1972 2020-11-15
编 辑 | 化工活动家
来 源 | 通用机械
作 者 | 周明

关键词 | 双螺杆泵  常见问题  解决办法

共 2035 字 | 建议阅读时间 10 分钟

双螺杆泵运行原理与特点

01


运行原理

双螺杆泵是容积泵的一种,运动时物料顺着两个螺杆与泵壳内壁面形成的密封空间向前流动,在螺杆的挤压作用下,液体不断被推向前进,直到排出泵体。双螺杆泵是靠齿轮箱中的同步齿轮传递动力,主动螺杆带动同步齿轮旋转,从而带动副螺杆运转,两根螺杆不直接接触,其间有一定的啮合间隙,通过调整啮合间隙,从而可得到不同的流量和压力。

02


机构特点

高桥石化2#酮苯装置双螺杆泵采用双吸式结构,螺杆两端处在同一压力腔中,轴向力可以自行平衡。两端轴承采用外装式,采用润滑油润滑。两螺杆间用一对同步齿轮驱动,螺杆齿面间并不接触,而留有一小小间隙,介质中的杂质并不能对螺杆齿面产生直接的磨损。此种双螺杆泵具有流量无脉动、振动小、噪声低、运转可靠、操作方便、效率高及寿命长等优点。


螺杆泵常见故障分析


01

抽  空


①工艺流程改进

如图1所示,在高桥石化2#酮苯工艺中,双螺杆泵存在一定的不合理性,若用P8/2同时抽D8/2、D8/1时,一方面由于D8/1靠的近,会大部分抽D8/1,待D8/1无液面时泵抽空,另一方面由于P8/2到D8/2的管线长度较长,管道阻损较大,且物料黏度较大,造成泵抽不上量,形成抽空。

因此,在下次改造时,建议在D8/1和D8/2之间增加螺杆泵,D8/1、D8/2液控同时控制此螺杆泵,这样可以优化螺杆泵的操作条件,减少抽空。并且在流量允许的条件时,完全可以开一台螺杆泵,降低能耗。

②进口过滤网堵塞

高桥石化2#酮苯P8/3新泵按照正常流程投用,但是投用不到1min,即发现P8/3泵噪声很大,振速超标,同时发现D8/2液面上升(流程见图1),从现场的分析来看,极有可能为泵的抽空。于是重新检查工艺流程,拆开清洗进口过滤网,并拆除细网,恢复后仍同样状况。对此,通过对物料的进一步分析,认为是由于蜡液温度低,黏度大,流动性差,进口过滤网孔洞边易形成蜡的晶核,并以此为中心,吸引周边蜡形成大颗粒,最终堵塞了过滤网,导致进入泵内的液体时断时续,真空度变化剧烈,泵产生抽空。于是,拆除过滤网试验,P8/3一切正常。故对于低温含蜡螺杆泵时,进口过滤网最好在40目(滤网孔径380μm)以下,只需要阻挡异物进入泵内即可。

02

机械密封泄漏


①动静环密封处泄漏

高桥石化2#、3#酮苯螺杆泵密封泄漏非常多,最多时一台泵一个月要修3次以上,严重影响到装置的平稳生产。针对以上问题,对照现有工艺,认为是有可能为蜡粒卡在动静环密封面中间,导致密封油膜被破坏,进而导致泄漏。此种密封泄漏的特点为拆下后动静环表面无划痕,泄漏物料由于没有受到轴向力,如图2红线所示。

所以泄漏物料沿轴向距离不会很远。对于此种泄漏可以利用提高泵体内温度,温度达到化蜡温度即可,恒温数分钟,手动盘车,待卡在动静环表面的蜡粒融化掉后,自然冷却泵体,再次开动即可消除。

②动环O形圈泄漏

由于蜡液中含有一定量的溶剂,对原泵机械密封内橡胶密封圈加速腐蚀,使O形密封圈快速老化失去弹性,引起机械密封轴向泄漏。此种密封泄漏的特点在于拆下后动静环表面无划痕,泄漏物料由于受到轴向力,如图3红线所示。

所以泄漏物料沿轴向有一定距离,甚至于压迫齿轮箱油封,进入到齿轮箱中。对于此种泄漏方式,建议改进密封机构,减少动环背面的密封点,如波纹管密封的特性;另外还可以在原有的机械密封的形式下,改进O形圈材料,用较耐溶剂的聚四氟乙烯或者更好材料,避免O形圈的失效而引起密封的泄漏。

③静环背面压盖密封泄漏

双螺杆泵的机械密封形式为静环背面连接静环压盖,压盖后连接泵外壳体,在现场发现密封泄漏中经常寻在静环压盖和泵体间的垫片密封泄漏,此处密封由于长期和处于静止状态的物料连接,材料为氟橡胶,易被溶剂腐蚀穿,故建议同动环O形圈一样改进密封填料,避免被腐蚀穿而导致密封泄漏。

03

轴承和轴承座磨损


由于双螺杆泵的机械密封失效,特别是动环O形圈失效形式的增加,导致物料沿轴侧喷向双螺杆泵齿轮箱,在物料的持续压迫下(见图4),导致齿轮箱油封的失效,物料进入到齿轮箱中,混合润滑油,形成红色、白色等不同颜色的混合物(见图5),进一步使润滑油润滑效果差,进而损坏轴承,甚至磨损轴承座(见图6)。

针对这个问题,首先要消除双螺杆泵机械密封泄漏,其次可以将齿轮箱和双螺杆泵的外壳有间隙的隔开,有充分的距离让泄漏的物料从中间间隙落下不压迫油封。

管理建议

双螺杆泵在低温高黏度物料下,机械密封泄漏失效的原因是复杂的,需要进一步通过详细的观察和分析,并借助于仪器测量分析,才能找到机械密封的泄漏原因,从而采取有效的措施加以解决。从管理角度来讲,建议以下几点:

首先,加强对螺杆泵润滑油的液位、颜色使用情况的监督,目前可以从润滑油的颜色来判断是否出现密封泄漏。

其次,从密封泄漏的现场判断机械密封的损坏方式,特别针对于动环O形圈,最好统计好发生此类故障的数量。

第三,密封泄漏后,排除动环O形圈的影响后,尽量多次提高泵体温度,判断是否为物料的因素。

第四,优化双螺杆泵工艺流程,避免由于进口物料粘度过大而致使泵抽空损坏。

最后,根据现场实际情况改进机械密封结构,改进O形圈材料,多实际应用试验,得到最适合使用在低温下的机械密封结构和材料。


素材来源:互联网

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