不銹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??量?。事故發(fā)生后生產(chǎn)廠家對我們的工藝流程和操作提出質疑,為了徹底將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(tǒng)和司泵操作規(guī)程進行了檢查。不銹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確認,確定我們的工藝流程沒有錯誤,排除了工藝系統(tǒng)的原因。
(2)對泵入口前面的過濾器進行了檢查,并沒有發(fā)現(xiàn)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,否定了泵內存在空氣的判斷。
(4)當時付料儲罐的液位8.6米,不存在低液位付料。
(5)罐區(qū)付料作業(yè)、裝火車裝車作業(yè)的工藝人員嚴格按照操作規(guī)程操作,不存在違章作業(yè)。
(6)罐區(qū)司泵員操作時嚴格執(zhí)行操作規(guī)程,而且廠家技術人員也在現(xiàn)場,不存在誤操作。
在排除了工藝流程系統(tǒng)和操作因素的原因以后,我們又對磁力泵的自身結構設計進行了認真細致地分析:由于磁力泵的滑動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內磁轉子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域和滑動軸承與推力盤、轉軸之間的摩擦副進行潤滑冷卻。而生產(chǎn)廠家只在一對滑動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,這樣將使通過摩擦副的冷卻潤滑介質流量不夠,產(chǎn)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態(tài)。自潤滑冷卻不好造成滑動軸承干摩擦導致抱軸,而外磁轉子繼續(xù)旋轉產(chǎn)生熱量。在內磁轉子工作極限溫度以下(釹鐵硼為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。即內磁轉子冷卻后,喪失的傳遞能力再也不能恢復,使內磁轉子逐步失去磁性,終導致內磁轉子出現(xiàn)高溫退磁。因此磁力泵的自潤滑系統(tǒng)設計缺陷是造成退磁的主要原因。除了磁力泵自身設計缺陷以外,我們還根據(jù)介質的性質,做了以下分析。
(1)所輸送的介質(純苯)易揮發(fā),溫度升高容易汽化。而且隔離套內的內磁轉子和隔離套在運行中都會產(chǎn)生熱量,(內磁轉子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流產(chǎn)生高熱量)這將使工作溫度升高。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,則會使介質產(chǎn)生汽化,形成氣泡,這對輸送易汽化液體的磁力泵會產(chǎn)生很大的安全隱患。
(2)介質獲得的靜壓能過低導致汽化溫度降低而發(fā)生嚴重汽蝕使介質斷流,發(fā)生干摩擦導致軸承燒毀抱軸。泵在運轉時葉輪內部的壓力是不同的,磁力泵由于離心力的作用使入口處的壓力低,但是當?shù)陀诠ぷ鳡顟B(tài)下的飽和蒸汽壓力時介質就會產(chǎn)生汽蝕。當泵剛開始發(fā)生汽蝕時,汽蝕區(qū)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(fā)展到一定程度時,汽泡大量產(chǎn)生,堵塞流道,使泵內液體流動的連續(xù)性遭到破壞后造成泵的抽空斷流而發(fā)生干摩擦,由于冷卻失效隔離套渦流損失發(fā)熱嚴重,將導致介質溫度和內磁轉子的溫度急劇升高。
根據(jù)以上分析我們將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(fā)生汽化導致干摩擦是解決磁力泵內磁轉子退磁的關鍵。同時考慮到所輸送的介質有易揮發(fā)、汽化的性質,可以根據(jù)能量守恒的原理,通過降低介質的速度能,提高靜壓能來提高介質的汽化溫度,這樣可以對介質因溫度升高而汽化加以有效預防。
根據(jù)以上思路,提出將磁力泵軸和葉輪同時進行改造的方案,將有望能夠徹底解決磁力泵內磁轉子退磁的問題。具體改造措施如下:
(1)將磁力泵軸由半空心改為全空心并且將回流孔鉆透改為通孔,以增加介質的冷卻潤滑過流量。
(2)安裝時使一對滑動軸承的螺旋槽(螺旋槽幫助介質沖洗和潤滑轉軸,螺旋槽的旋向要特別關注)的旋向相吻合,使冷卻介質流動更加流暢,外磁轉子高速旋轉感應渦電流產(chǎn)生的熱量能及時帶走,改善滑動軸承與泵軸和推力環(huán)的冷卻潤滑效果,使摩擦副之間維持一層液膜,實現(xiàn)液體摩擦。
(3)將葉輪進行切割。在保證效率基本不變的情況下將葉輪切割,一方面可以通過降低液體的速度能,提高靜壓能來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范圍,減少了工藝波動對泵的影響。
(4)安裝磁力泵保護系統(tǒng),當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行或內磁轉子因抱軸卡住時,磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫保護機泵。
磁力泵是通過內、外磁轉子的同步旋轉來實現(xiàn)動力的無接觸傳遞,并將動密封轉化為靜密封的回轉式容積泵。其適用于石油、化工、制藥、冶煉、電鍍、環(huán)保、食品、國防等行業(yè),是輸送易燃、易爆、揮發(fā)、有毒、稀有貴重液體和各種腐蝕性液體的理想設備。對于有腐蝕性或對衛(wèi)生要求比較高的場合可以選用不銹鋼材質齒輪泵。磁力泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉,從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題,消除了各種易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患,有力地保證了職工的身心健康和安全生產(chǎn)。磁力泵是理想的綠色化工裝備,它將對化工、石油化工、制藥和印染等生產(chǎn)企業(yè)的增產(chǎn)節(jié)支、消除污染、保護環(huán)境、安全生產(chǎn)和勞動保護等方面帶來較高的經(jīng)濟效益和社會效益。
磁力泵注意事項:
1、泵在使用中環(huán)境溫度應小于40℃,電機溫升不得超過75℃。
2、磁力泵正常運行1000小時后,應拆檢軸承和端面動環(huán)的磨損情況,并更換不宜再用的易損件。
3、因磁力泵軸承的冷卻和潤滑是靠被輸送的介質,所以絕對禁止空運轉,同時避免在工作中途停電后再啟動時所造成時空載運轉。
4、對于輸送液為易沉淀結晶的介質,使用后應及時清洗,排凈泵內積液。
5、被輸送介質中,若含有固體顆粒,泵入口要加過濾網(wǎng):如含有鐵磁質微粒,需加磁性過濾器。
6、被輸送的介質及其溫度應在泵材允許范圍內。工程塑料泵的使用溫度<60℃,金屬泵的使用溫度<100℃,輸送吸入壓力不大于0.2MPa,最大工作壓力1.6MPa,密度不大于1600Kg/m3,粘度不大于30X10-6m2/S的不含硬顆粒和纖維的液體。
磁力泵日常維護:
1、軸承損壞:磁力泵的軸承采用的材料是高密度碳,如遇泵斷水或泵內有雜質,就會造成軸承的損壞。圓筒形聯(lián)軸器內外磁轉子間的同軸度要求若得不到保證,也會直接影響軸承的壽命。
2、流量不足:造成流量不足的主要原因有:葉輪損壞,轉速不夠,揚程過高,管內有雜物堵塞等
3、揚程不足:造成這種故障的原因有:輸送介質內有空氣,葉輪損壞,轉速不夠,輸送液體的比重過大,流量過大。
4、軸折斷:磁力泵的泵軸采用的材料是99%的氧化鋁瓷,泵軸折斷的主要原因是,因為泵空運轉,軸承干磨而將軸扭斷。拆開泵檢查時可看到軸承已磨損嚴重預防泵折斷的主要辦法是避免泵的空運轉。
5、磁力泵打不出液體:磁力泵打不出液體是泵最易出現(xiàn)的故障,其原因也較多。首先應檢查泵的吸入管路是否有漏氣的地方,檢查吸入管內空氣是否排出,磁力泵內灌注的液體量是否足夠,吸人管內是否有雜物堵塞,還應查一查泵是否反轉(尤其是在換過電機后或供電線路檢修過后),還應注意泵的吸上高度是否太高。通過以上檢查若仍不能解決,可將泵拆開檢查,看泵軸是否折斷,還應檢查泵的動環(huán)、靜環(huán)是否完好,整個轉子可否少量軸向移動。若軸向移動困難,可檢查炭軸承是否與泵軸結合的過于緊密。