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不鏽鋼磁力泵退磁原因及處理方法

時間:2019-5-25 来源:富深所



不鏽鋼磁力泵由于是新設備、新技術,而且運行時對工藝、操作的要求非常苛刻。事故發生後生産廠家對我們的工藝流程和操作提出質疑,为了徹底将磁力泵退磁原因分析清楚,我們做了以下工作。首先對外部工藝流程系統和司泵操作規程進行了檢查。

不鏽鋼磁力泵退磁原因及處理方法

(1)對從儲罐到泵的入口管線和泵的出口到裝火車管線進行了認真細致地檢查,通過工藝流程檢查和确認,确定我們的工藝流程沒有錯誤,排除了工藝系統的原因。

(2)對泵入口前面的過濾器進行了檢查,并沒有發現任何雜質,因此排除了入口堵塞的可能。

(3)對磁力泵進行了充分灌泵和徹底排空,否定了泵内存在空氣的判斷。

(4)當時付料儲罐的液位8.6米,不存在低液位付料。

(5)罐區付料作业、裝火車裝車作业的工藝人員嚴格按照操作規程操作,不存在違章作业。

(6)罐區司泵員操作時嚴格執行操作規程,而且廠家技術人員也在現場,不存在誤操作。

在排除了工藝流程系統和操作因素的原因以後,我們又對磁力泵的自身結構設計進行了認真細致地分析。

由于磁力泵的滑动軸承是以所輸送的介質進行潤滑冷卻的,因此運轉時,潤滑流道必須提供足夠流量的介質對内磁轉子與隔離套之間的環隙區域和滑动軸承與推力盤、轉軸之間的摩擦副進行潤滑冷卻。而生産廠家隻在一對滑动軸承之間即泵軸的中間部位開一個回流孔,而且軸和回流孔都不是通孔,这樣将使通過摩擦副的冷卻潤滑介質流量不夠,産生的熱量不能及時帶走,不能建立并保持良好的液體摩擦狀态。自潤滑冷卻不好造成滑动軸承幹摩擦導致抱軸,而外磁轉子繼續旋轉産生熱量。在内磁轉子工作極限溫度以下(钕鐵硼为120℃),其傳遞能力的下降是可逆的,而在極限溫度以上則是不可逆的。即内磁轉子冷卻後,喪失的傳遞能力再也不能恢複,使内磁轉子逐步失去磁性,最終導致内磁轉子出現高溫退磁。因此磁力泵的自潤滑系統設計缺陷是造成退磁的主要原因。

不鏽鋼磁力泵

不鏽鋼磁力泵

除了磁力泵自身設計缺陷以外,我們還根據介質的性質,做了以下分析。

(1)所輸送的介質(純苯)易揮發,溫度升高容易汽化。而且隔離套内的内磁轉子和隔離套在運行中都會産生熱量,(内磁轉子與隔離套之間的環隙區域由于渦流産生高熱量)这将使工作溫度升高。由于磁力泵自身設計缺陷導致潤滑冷卻不好,如果介質進到泵里的溫度高于進口壓力所對應的汽化溫度,則會使介質産生汽化,形成氣泡,这對輸送易汽化液體的磁力泵會産生很大的安全隐患。

(2)介質獲得的靜壓能過低導致汽化溫度降低而發生嚴重汽蝕使介質斷流,發生幹摩擦導致軸承燒毀抱軸。泵在運轉時葉輪内部的壓力是不同的,磁力泵由于離心力的作用使入口處的壓力最低,但是當低于工作狀态下的飽和蒸汽壓力時介質就會産生汽蝕。當泵剛開始發生汽蝕時,汽蝕區域較小,對泵的正常工作沒有明顯影響,在泵的性能曲線上也沒有明顯反映。但當汽蝕發展到一定程度時,汽泡大量産生,堵塞流道,使泵内液體流动的連續性遭到破壞最後造成泵的抽空斷流而發生幹摩擦,由于冷卻失效隔離套渦流損失發熱嚴重,将導致介質溫度和内磁轉子的溫度急劇升高。

根據以上分析我們将采取相應的措施加以預防。

如何改善磁力泵的自潤滑冷卻條件,防止摩擦副液膜不發生汽化導致幹摩擦是解決磁力泵内磁轉子退磁的關鍵。同時考慮到所輸送的介質有易揮發、汽化的性質,可以根據能量守恒的原理,通過降低介質的速度能,提高靜壓能来提高介質的汽化溫度,这樣可以對介質因溫度升高而汽化加以有效預防。根據以上思路,提出将磁力泵軸和葉輪同時進行改造的方案,将有望能夠徹底解決磁力泵内磁轉子退磁的問題。具體改造措施如下:

不鏽鋼磁力泵

不鏽鋼磁力泵

(1)将磁力泵軸由半空心改为全空心并且将回流孔鑽透改为通孔,以增加介質的冷卻潤滑過流量。

(2)安裝時使一對滑动軸承的螺旋槽(螺旋槽幫助介質沖洗和潤滑轉軸,螺旋槽的旋向要特别關注)的旋向相吻合,使冷卻介質流动更加流暢,外磁轉子高速旋轉感應渦電流産生的熱量能及時帶走,改善滑动軸承與泵軸和推力環的冷卻潤滑效果,使摩擦副之間維持一層液膜,實現液體摩擦。

(3)将葉輪進行切割。在保證效率基本不變的情況下将葉輪切割,一方面可以通過降低液體的速度能,提高靜壓能来提高介質的汽化溫度;另一方面也可以減少外部能量的傳入,以免介質溫度提高而汽化。同時還擴大了磁力泵的操作範圍,減少了工藝波动對泵的影響。

(4)安裝磁力泵保護系統,當磁力傳动器的從动部件在過載情況下運行或内磁轉子因抱軸卡住時,磁力傳动器的主、從动部件會自动滑脫保護機泵。



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