朱榮欣，徐品德，趙權(quán)利，周 軍，張家鑫，孫德臣

（吉林石化煉油廠，吉林吉林 132022）

1 管道泵工作原理

吉林石化煉油廠催化裂化三車間所用管道泵型號為SL原BY125-20，主要由電機、聯(lián)軸器、軸承箱、軸、密封腔、葉輪等組成。其前軸承箱內(nèi)有1口深溝球軸承6310，潤滑方式為二硫化鉬潤滑脂潤滑，密封型號為CM04-040。

管道泵由電機拖動，經(jīng)過聯(lián)軸節(jié)的連接帶動葉輪旋轉(zhuǎn)。在泵運行前，入口管線和泵體需灌滿水，當電機帶動葉輪轉(zhuǎn)動時，旋轉(zhuǎn)的水產(chǎn)生離心力將泵體內(nèi)水拋到出口管線進入水噴淋系統(tǒng)為管束降溫，同時泵體中心形成真空區(qū)域，入口管線內(nèi)的水在大氣壓作用下壓入到泵體內(nèi)真空區(qū)域，周而復始形成連續(xù)運行狀態(tài)，對循環(huán)水形成增壓作用。同時液化氣空冷配合空冷風機使用，但循環(huán)水噴淋裝置降溫效果要明顯好于空冷風機。若管道泵故障會導致循環(huán)水噴淋冷卻中斷，導致液化氣溫度過高，影響裝置的平穩(wěn)運行。

2 立式管道泵的特點

立式管道泵優(yōu)點：①泵為立式結(jié)構(gòu)，進出口口徑相同、且位于同一中心線上，可像閥門一樣安裝于管路之中，設有安裝底腳，增加泵的穩(wěn)定性，外形緊湊美觀，占地面積小，建筑投入低；②泵與電機軸承配置合理，能有效地平衡泵運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向和軸向負荷，從而保證了泵的運行平穩(wěn)，振動噪聲低；③安裝檢修方便，無需拆動管路系統(tǒng)，只需卸下泵聯(lián)體螺母即可抽出全部轉(zhuǎn)子部件；④可根據(jù)使用要求即流量和揚程的需要采用泵的串、并聯(lián)運行方式。

立式管道泵缺點：①主要部件浸沒在水里，表面有水垢附著，容易被腐蝕；②檢修時需拆卸電機；③價格一般高于臥式泵。

3 故障原因分析

由于本裝置液化石油氣從穩(wěn)定塔頂餾出，經(jīng)穩(wěn)定塔頂油氣表面蒸發(fā)空冷器冷至低于后進入穩(wěn)定塔頂回流罐。裝置已經(jīng)連續(xù)運行840多天，生產(chǎn)運行末期穩(wěn)定塔頂油氣表面蒸發(fā)空冷器冷卻效果明顯下降，空冷器出口溫度由上升到。導致空冷器風機負荷增加，運行風機由8臺增加至12臺，同時增加裝置電耗，每臺風機耗電15 kW·h。表面蒸發(fā)空冷器水噴淋管道泵長周期平穩(wěn)運行，可保證表面蒸發(fā)空冷器水循環(huán)正常，從而降低空冷風機投用數(shù)量，降低裝置電耗。在近半年的時間內(nèi)12臺管道泵幾乎全部檢修過，并且每次檢修之后運行周期只有1～2個月，嚴重影響裝置的平穩(wěn)運行。

故障的現(xiàn)象為密封泄漏，機泵轉(zhuǎn)動聲響異常，軸承抱軸導致機泵自停。其中密封泄漏與軸承失效存在密切聯(lián)系，從以往的檢修經(jīng)驗來看，密封失效往往伴隨著軸承失效。分析認為密封和軸承失效的原因主要有4個。

（1）軸承潤滑不良。在管道泵檢修解體過程中，發(fā)現(xiàn)軸承箱加油口堵塞，軸承箱內(nèi)潤滑脂已經(jīng)剩余很少，導致軸承運轉(zhuǎn)中潤滑效果不好，造成軸承失效。而軸承失效會導致泵運轉(zhuǎn)過程中振動增大，間接導致密封失效。

（2）管道泵結(jié)構(gòu)設計不合理。本裝置管道泵原軸承箱只能容納一口深溝球軸承，所能承受力有限，一但運轉(zhuǎn)工況發(fā)生改變時，極容易造成軸承磨損。另外電機軸與泵體軸靠另一節(jié)聯(lián)軸器連接，電機軸與泵體軸尺寸較長（圖1），穩(wěn)定性比較差，導致電機帶動泵旋轉(zhuǎn)式時可能產(chǎn)生偏心旋轉(zhuǎn)，對電機軸承與泵體軸承都會造成很大損害，同時也會對泵體密封造成損傷，增加了故障率。

圖1 管道泵

圖2 管道泵外觀

（3）密封失效導致軸承失效。管道泵密封形式為機械密封，機泵長周期運行會導致動環(huán)與靜環(huán)磨損嚴重，導致密封失效。密封固定在密封腔上，而軸承箱與密封腔之間沒有密封，密封泄漏會使水沿軸進入到軸承箱內(nèi)與潤滑脂混合，影響軸承潤滑，最終導致軸承失效。

（4）工作環(huán)境導致軸承易損。由于管道泵安置在水噴淋旁，水噴淋過程中會產(chǎn)生大量水霧，管道泵長期在這樣環(huán)境中運行會對泵體和軸造成腐蝕（圖2），導致軸承失效，還會影響機泵轉(zhuǎn)動，導致振動增大。

4 改進措施

（1）軸承箱潤滑“五定”制度。加強機泵維護保養(yǎng)，排查正在運轉(zhuǎn)管道泵運轉(zhuǎn)狀況，落實設備潤滑“五定”管理制度，定期解體加潤滑脂。

（2）管道泵結(jié)構(gòu)重新設計。改型前管道泵軸承箱只能容納1口軸承，而泵體與電機連接靠聯(lián)軸器連接，在運轉(zhuǎn)過程中只靠1口軸承支撐，顯然會“頭重腳輕”（圖3）。本次對軸承箱重新設計將軸承箱加長，可以容納2口軸承，2口軸承間加定位軸套固定。同時將軸延長，使電機軸與泵體軸通過膜片連接，去掉聯(lián)軸器對泵的影響，增加運轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性。

圖3 改型前后軸與軸承箱結(jié)構(gòu)

經(jīng)過對管道泵故障原因分析，委托制造單位制造新型管道泵軸承與軸承箱，并且已經(jīng)投入運行（圖4）。

（3）密封及時更換。密封泄漏會直接導致軸承失效，所以發(fā)現(xiàn)密封輕微泄漏時就要及早停止運轉(zhuǎn)，進行密封更換，防止水進入軸承箱內(nèi)損壞軸承。

（4）管道泵加護罩。管道泵周圍加防水霧護罩，護罩正在制作中，防止水霧進入泵體影響泵的運行。

圖4 新型管道泵

5 結(jié)語

（1）設備潤滑“五定”管理制度的有效落實，使管道泵潤滑狀況得到改善。

（2）目前新型管道泵已經(jīng)連續(xù)運轉(zhuǎn)3個月，使用軸承狀態(tài)監(jiān)測儀測量管道泵振動由5 mm/s降至 2～3 mm/s，運行情況良好，軸承、密封均未發(fā)生故障問題，運轉(zhuǎn)狀態(tài)也優(yōu)于未改型前。

（3）管道泵長周期穩(wěn)定運行，降低設備檢修費用和空冷器風機電耗，有利于降低裝置能耗。