技師考評論文-鍋爐給水泵的故障分析與處理

PAGEPAGE1中壓鍋爐給水泵的故障分析與處理摘要：對硫磺回收聯(lián)合裝置中的中壓鍋爐給水泵流量小、受沖蝕、電機過載、斷軸等故障進行分析，并提出合理的解決方法和改進措施，確保了裝置的長周期運行。關鍵詞：中壓鍋爐給水泵故障分析改造1前言硫磺回收聯(lián)合裝置（意大利KTI技術）中的四臺中壓鍋爐給水泵P2102A、P2102B、P2302A、P2302B，于一九九九年十二月投入使用。初期幾個月運行正常，流量尚能滿足生產，運行幾個月后，流量開始下降，電流升高，經常造成電機過載跳閘。從二OOO年八月至二OO一年七月，這四臺泵單泵運行周期最長不超過一個月，致使該泵不能滿足生產，且又影響上游裝置的生產。為了解決這一故障，對該泵進行技術攻關，在解體檢查過程中進行嚴格細心的檢測分析，發(fā)現(xiàn)了許多問題。本文針對中壓鍋爐給水泵的故障進行分析、改造。2技術參數(shù)與結構示意圖該四臺泵是由北京巡航高科技有限公司開發(fā)，研制，專為高揚程、小流量、易汽化介質而設計的臥式二級開式葉輪的特種高速離心泵，由電機（2980r/min）、增速箱、泵體三部分組成，其結構示意圖如圖-1所示：其具體參數(shù)如下：型號：SHP65-40-600流量：25m3/h揚程：595m轉速：7360r/min額定功率：110KW額定電流：196A介質：104℃凝結水圖-1泵結構示意圖1-泵體，2-誘導輪，3-中間隔板，4-葉輪，5-隔板襯套6-機械密封，7-增速機構，8-高速軸，9-低速軸，10-電機3故障分析根據(jù)二OOO年八月至二OO一年七月期間的運行記錄，對這幾臺中壓鍋爐給水泵出現(xiàn)的故障進行分析：3.1流量不足，電機過載3.1.13.1.1.1從該泵的工藝上看，介質凝結水從罐（V2109）引出，經過中壓鍋爐給水泵加壓后輸送到汽包。該泵原設計溫度是104℃，由于使用一段時間后，冷卻效果差，導致凝結水溫度升高，一般在圖-2工藝流程圖1-凝結水罐2-入口調節(jié)閥3-出口調節(jié)閥4-中壓鍋爐給水泵3.1.1.2由離心泵的工作原理知，當葉輪旋轉時，在葉輪中心（葉片入口）附近形成低壓區(qū)，這個低壓區(qū)壓力越低，吸入高度就越高，但是吸入的低壓還是有限制的，因為當葉片入口附近的最低壓強等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓時，液體將在該處產生氣泡，它隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，汽泡在高壓作用下迅速凝結或破裂，此時周圍的液體以極高的速度沖向原泡所占據(jù)的空間，在沖擊點處產生幾萬千帕的壓強，沖擊頻率高達幾萬次之多，由于沖擊的作用使3.1.1.3介質溫度過高。原設計介質的溫度為104℃，3.1.2容積損失嚴重。該泵的內泄漏是造成容積損失的主要原因，內泄漏主要發(fā)生在一、二級葉輪隔板與襯套之間、中間隔板和泵體之間、二級葉輪入口泵蓋與泵體之間、泵體與葉輪之間等。由于泵內部配合間隙3.2斷軸。其間出現(xiàn)的斷軸有兩次，一次是P2102A軸在誘導輪和第一級葉輪之間斷裂;另一次是P2102B軸在油封動環(huán)密封槽處斷裂.經認真分析研究認為造成這一故障的主要原因是以下兩點：3.2.13.2.1.1軸承損壞。由于油封的軸向“O”型橡膠密封圈密封效果差，造成軸向密封失效，故高壓介質水串入油箱與潤滑油混合，造成運行中的軸承潤滑不良損壞軸承而振動。3.2.1.2抽空。由于設計上的原因，每兩臺中壓鍋爐給水泵共用一條進口管，且總管與支管的管徑都是DN100。切換泵時，若兩臺泵同時運行，很容易由于來量不足而引起抽空造成振動3.2.1.3泵軸彎曲，造成轉子偏擺過大3.2.2圖-3改造前機械密封局部轉件圖1-“Ｏ”型密封圖2-介質端密封動環(huán)3-軸套4-潤滑油端密封動環(huán)5-滾動軸承6-高速軸4故障處理4.1防止抽空現(xiàn)象發(fā)生4.14.14.2材質升級。中間隔板和隔板螺釘由原來的20號鋼改為40Cr，泵體、泵蓋也由原來的ZG230-450材質改為0Cr18Ni9Ti材質。這樣就大大增強了材料的耐腐蝕、耐沖刷的性能，對穩(wěn)定流量起著重要作用。4.3在工藝上進行一些改進。當介質溫度超過原設計溫度時可加入低溫的新鮮水，降低液體的溫度這也就降低了介質的飽和蒸汽壓力。4.4增加密封點，減少容積損失。4.44.4.2泵體與二級出口泵蓋改造。原泵蓋與泵體之間沒有密封，造成二級葉輪出口的液體在回流到一級進口的過程沖刷腐蝕了泵蓋，在修復泵蓋時增加了一個“O4.54.6更換高速軸軸承為日本產的7308二套、6308一套。把原來由3mm波紋墊控制軸承外圈來確定高速軸串量，改為軸承壓蓋與軸承外圈用平墊調整來控制預留0.04-0.06mm間隙的方法（如圖-5所示），消除了波紋墊失去彈性而被壓平的現(xiàn)象，保證了高速軸的精確定位，避免了葉輪與中間隔板或與泵腔磨損的故障發(fā)生。改造前 改造后圖-5軸承壓蓋改造1-軸承壓蓋及密封壓蓋，2-油封動環(huán)，3-波紋墊，4-軸承，5-高速軸5改造效果 經過以上的一系列改造和改進，使中壓鍋爐給水泵的所有沖蝕和磨損都有明顯的好轉。工作電流由改造前的192A，降為改造后125A，操作壓力在改造前為5.3Mpa，改造后上升為5.9Mpa，流量在改造前為7.86m3/h，改造后增大到24.92m3/h。四臺中壓鍋爐給水泵的使用壽命比原來有了很大的提高，檢修周期由原來十天一修，提高到現(xiàn)在一年半還未一修。自二OO一年六月十八日改造使用至今都非常平穩(wěn)，扭轉了生產上的被動局面，確保了裝置的長周期運行。6結束語由于該泵采用懸臂式的支撐形式，增加了整條軸的徑向力，這樣中間隔板襯套與葉輪口環(huán)直接接觸，配件就很容易磨損，我們只能采取定期更換的方法來彌補這一缺陷。經改造后這幾臺泵運轉平穩(wěn)，每年為企業(yè)創(chuàng)造約80萬元的經濟效