李本方
(中國石化銷售華南分公司,廣西 柳州 545006)
某長輸管道輸油站2#輸油泵為額定流量996m3/h、額定揚程245m、額定效率81%,軸功率691kW 的雙吸單級離心泵,2005 年8 月投產(chǎn)運行,至發(fā)生故障時已使用15 年(其間進行過一次大修)。2019 年6 月該泵正常停車,10 天后盤車時出現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡死無法轉(zhuǎn)動現(xiàn)象,經(jīng)過前后兩次檢修后恢復(fù)正常。
2019 年8 月4 日該泵正常停泵,8 月14 日輸油站人員例行盤車時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子卡死無法轉(zhuǎn)動。8 月20 日打開泵上蓋,將轉(zhuǎn)子吊出檢查,發(fā)現(xiàn)泵大小口環(huán)在在6 點鐘、9 點鐘方向存在嚴重的摩擦現(xiàn)拉傷現(xiàn)象,現(xiàn)場分析為停車時介質(zhì)中的顆粒雜質(zhì)進入口環(huán)間隙,導(dǎo)致泵在盤車時口環(huán)拉傷,檢修方法只是簡單的更換大小口環(huán)。8 月25 日完成檢修回裝,啟泵連續(xù)運行480h 后停車,9 月23 日例行盤車時再次發(fā)生轉(zhuǎn)子卡死,為了進一步找準故障原因,將整臺輸油泵吊出管線返回工廠進行檢測。
檢查檢測方法總體思路為對故障輸油泵進行解體后,檢查轉(zhuǎn)子受損情況進行檢查,然后依次對泵軸徑向跳動、中開面平面度、軸承箱安裝孔與大口環(huán)安裝腔同心度進行檢測。
(1)轉(zhuǎn)子損傷情況檢查。對故障輸油泵進行開蓋檢查,發(fā)現(xiàn)葉輪口環(huán)、殼體口環(huán)與第一次開蓋檢查受損一致,受損部位大致分布在6 點鐘、9 點鐘方向?,F(xiàn)場測量大口環(huán)內(nèi)徑為215.03mm,小品環(huán)外徑為214.52mm,間隙為0.51mm,符合口環(huán)間隙要求。
(2)泵軸園柱面跳動測量。將泵軸架設(shè)在2 塊V 形鐵上,利用百分表測量泵軸各園柱面徑向跳動,檢查發(fā)現(xiàn)泵軸無明顯彎曲變形。
圖1 泵軸園柱面徑向跳動測量示意圖
(3)中開面平面度測量。在數(shù)控臥式鏜銑床上對上泵蓋中開面及下泵殼中開面進行檢測,發(fā)現(xiàn)故障輸油泵上、下中開面部分取點部位平面度存在較大偏差,如葉輪腔與殼體口環(huán)腔凸臺處明顯偏低近0.48mm,其余各點平面度均在±0.05mm 以內(nèi)。
(4)同軸度測量。用數(shù)控臥式鏜銑床對上泵蓋流道腔體、下泵殼流道腔體和軸承箱軸承安裝孔等關(guān)鍵部位進行測量,發(fā)現(xiàn)故障輸油泵兩側(cè)軸承箱內(nèi)孔與殼體口環(huán)安裝腔同軸度存在偏差(上下半圓偏差0.06mm,左右半圓偏差0.15mm)。
故障輸油泵自2005 年8 月正式投運以來,至今已累計運行約75356h,距上次大修累計運行約34560h。通過以上檢查,驅(qū)動端和非驅(qū)動端兩側(cè)軸承箱定位銷孔已變形,導(dǎo)致兩側(cè)軸承箱軸承安裝孔與殼體口環(huán)安裝腔同軸度存在偏差(上下半圓偏差0.06mm,左右半圓偏差0.15mm),當泵轉(zhuǎn)子安裝到泵體后,大口環(huán)與小口環(huán)的徑向間隙在整個園周上形成一個橢圓,在6 ~9 點鐘位置上出現(xiàn)相互摩擦劃傷,進而導(dǎo)致輸油泵出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象。
(1)在數(shù)控臥式鏜銑床平臺上,壓板裝夾工件,拉平中開面在0.05mm 之內(nèi),拉兩端機封孔、殼體口環(huán)孔、左右下母線均在0.03mm,重新對泵殼兩端軸承箱定位銷孔進行找正加工,使驅(qū)動端及非驅(qū)動端軸承安裝孔同軸度找正在±0.01mm 內(nèi)。
(2)在數(shù)控臥式鏜銑床平臺上,以兩側(cè)軸承箱內(nèi)孔為基準,找正驅(qū)動端及非驅(qū)動端殼體口環(huán)安裝腔同軸度在±0.05mm 內(nèi)。
(3)更換損壞配件。更換新小口環(huán)(葉輪口環(huán)要進行激光熔覆,確保硬度≥60HRC)、大口環(huán)(確保硬度≥40HRC)。
(4)對中開面偏低的部分點位進行局部填焊后上磨床進行研磨。
(5)動平衡試驗。在徑向軸承部位支撐起整個轉(zhuǎn)子部件,按圖1 所示測量各處表面跳動值(葉輪口環(huán)在0.05mm 內(nèi))后,對轉(zhuǎn)子組件做動平衡試驗(G<=2.5)(注:轉(zhuǎn)子動平衡,允許不平衡量小于8M(g.mm),M 為轉(zhuǎn)子重量)。
(6)完成整機裝配試運行。故障輸油泵2019 年10 月中旬按上述方案完成檢修后,累計運行2100 多個小時,期間進行了三次正常停車盤車,未再出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,各項運行參數(shù)均滿足技術(shù)要求。