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屏蔽泵故障分析及处理论文
摘要：根据天然气处理装置在生产中输送介质为易燃易爆，屏蔽泵具有无泄漏的优点，精馏塔塔顶回流、凝液回收、外输、轻烃及液化气装车都可采用屏蔽泵。但屏蔽泵运行1年半时间内相继出现轴承损坏现象，针对此现象进行了原因分析，并提出相应的解决措施。
论文关键词：屏蔽泵,故障,结构,分析,处理
屏蔽泵是由屏蔽电机和泵组合的密封整体，具有无泄漏的优点，适合输送易燃、易爆、剧毒、易挥发的液体，根据我队输送介质的特点，也大量选择屏蔽泵作为主要的输送泵。
（一）屏蔽泵的结构形式。
根据工艺设计要求，天然气处理装置屏蔽泵主要有卧式基本型（见图一）和立式逆向循环型（见图二）两种。基本型主要用于输送不易产生气蚀的液相介质（如：稳定油、污水等），逆向循环型用于输送易产生气蚀的气相介质（如：液化气、轻烃等）。
图一：卧式基本型屏蔽泵结构图（B型） 图二：立式逆向循环型屏蔽泵结构图（N型）
（二）屏蔽泵的工作原理。
屏蔽电泵就是一种离心泵，因此它的工作原理也与离心泵相同。接通电源后，叶轮随泵轴旋转，液体一方面随叶轮作圆周运动，一方面在离心力的作用下自叶轮中心向外周抛出，液体从叶轮获得压力能和速度能，当液体流经蜗壳到排出口时，部分速度能也变为压力能。在液体自叶轮抛出时，叶轮中心部分造成低压区，与吸入液面的压力形成压力差，于是液体不断的被吸入，并以一定的压力排出。
基本型屏蔽泵循环液的循环路线：输送的液体的一部分从泵的排出口 循环管 后端盖 后侧轴承与后侧轴套之间的间隙 定子屏蔽套与转子屏蔽套之间的间隙 前侧轴承与前侧轴套之间的间隙 叶轮的平衡孔 叶轮的吸入口。
逆向循环屏蔽泵循环液的流动路线：循环液从叶轮的排出口 通过前端盖的小孔 定子屏蔽套与转子屏蔽套之间的间隙 后侧轴承与后侧轴套之间的间隙 后端盖 回到进液罐。
二、屏蔽泵故障原因分析
屏蔽泵在使用过程中出现的主要故障表现在外输泵轴承破裂、屏蔽套损坏；稳定塔回流泵轴承破碎，定子屏蔽套受损；乙二醇水循环泵推力盘损坏；液化气装车泵轴承损坏等。这些故障不仅给生产运行带来操作上的困难，更带来经济上的损失，从泵的运行控制、工艺参数、工艺流程等方面进行深入分析，造成屏蔽泵故障原因主要在以下几个方面：
（一）凝析油外输泵故障原因分析。
生产装置外输泵1号泵运行一段时间后出现外输流量显示为零，现场泵轴承显示器显示值异常，立即停泵拆卸后发现泵轴承破裂、屏蔽套损坏。故障原因由于控制系统故障导致凝析油外输泵入口紧急关断阀掉电关闭，泵抽空，泵轴承出现干磨，轴承损坏。
（二）稳定塔回流泵故障原因分析。
生产装置运行一年半时间内出现三次稳定塔回流泵轴承破碎，定子屏蔽套受损故障。故障原因分析：稳定塔回流泵选择排量为10m3/h，运行状态下，泵出口流量为2.3m3/h（有时连1 m3/h都不到），只有额定流量的四分之一，导致未排出泵的出口介质温度升高，由于多级泵的独特结构造成高温液体去冷却润滑电机，与电机轴承摩擦产生的热、电机绕组产生的热叠加，使循环液流体蒸发造成泵干转，引起轴承损坏。由于SiC轴承高温下容易破碎，破碎的轴承旋转时造成定子屏蔽套损坏。
（三）乙二醇循环泵故障原因分析。
在生产中岗位人员在巡检过程中发现3号乙二醇循环泵出口压力为0.4MPa，而1号循环泵出口压力在正常压力0.8MPa运行，立即停运3号屏蔽泵，对其出口管线排气有大量的气体排出，说明该泵存在气蚀现象，拆卸该泵证实由于气蚀造成推力盘损坏。故障原因分析：乙二醇循环泵输送介质为循环乙二醇水，在经过用户换热后回到泵入口，乙二醇是受热易挥发的物质，由于长时间运行，在管道集聚的乙二醇蒸汽增加，由1个敞口的十余米高的膨胀罐来完成气体的排除和液体的补充。由于建站施工安装时的失误，将乙二醇水膨胀罐的补水流程与油冷却泵的出口连接在一起，因为油冷却泵出口压力高，将正常的补水流程隔断了，使回水管网中的气体无法排除，补充液无法补充，导致泵产生气蚀（见图三）。
图三：乙二醇循环泵补水流程简图
（四）液化气装车泵故障原因分析。
现场操作人员按照规程启动2号液化气装车泵装车，起泵后4分钟发现管线振动剧烈，压力波动严重，操作人员立即停泵。清洗过滤器时发现滤网大部分被冰糊住。解体检查泵时发现后端轴承、轴套破碎。故障原因分析：因该泵属于间歇式运行泵，液化气储罐中有少量的游离水进入泵入口过滤器，受过滤器滤网及冬季环境温度影响，游离水结冰糊住滤网，造成供液不足，装车泵轴承润滑冷却不足，轴承温度升高破裂。
三、屏蔽泵故障解决办法
及时解决引起屏蔽泵故障的原因，采取积极的措施确保屏蔽泵高效运行，延长泵的使用寿命，增强装置运行的稳定性。
（一）外输泵故障控制措施。
结合外输泵运行特点以及自控系统的控制故障特点，外输泵的故障控制措施从两个方面解决：一是对泵的入口紧急关断阀设置掉电保持阀位开度的控制模式；二是泵的停机与泵入口紧急关断阀关状态进行连锁控制，确保了屏蔽泵因入口阀关断抽空损坏泵轴承事件的发生。
（二）稳定塔回流泵故障控制措施。
根据设计17万吨处理量下稳定塔回流泵排量10m3/h，在目前处理量为15万吨情况下，泵的选型排量过大。解决稳定塔回流泵故障措施：一是保持回流罐液位情况下，增加稳定塔回流量，增加泵运行排量（见图四）；二是定期对泵尾管进行通气清理，确保泵尾管畅通，使泵体冷却效果良好；三是每十天切换泵运行。
图四：稳定塔回流泵运行流程简图
（三）乙二醇循环泵故障控制措施。
针对乙二醇循环泵气蚀故障解决控制措施：一是现场手动定期对泵循环流程排气；二是对乙二醇循环泵的补液流程进行改造，将施工安装错误的乙二醇水补液流程改回到油冷却泵入口处，解决管网无法补液、无法排气造成泵气蚀现象。
图五：乙二醇循环泵技改简图
（四）液化气装车泵故障控制措施。
针对冬季生产液化气装车泵过滤器滤网游离水冻堵烧泵现象，采取三个方面的控制措施：一是定期排放液化气储罐游离水；二是加密清洗过滤器次数；三是起泵前对过滤器进行检查。通过采取以上控制措施，冬季生产后未出现液化气装车泵轴承干磨破裂情况。
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