不锈钢磁力泵由于是新设备、新技术,而且运行时对工艺、操作的要求非常苛刻。事故发生后生产厂家对我们的工艺流程和操作提出质疑,为了彻底将磁力泵退磁原因分析清楚,我们做了以下工作。
首先对外部工艺流程系统和司泵操作规程进行了检查。不锈钢磁力泵退磁原因及处理方法:
(1)对从储罐到泵的入口管线和泵的出口到装火车管线进行了认真细致地检查,通过工艺流程检查和确认,确定我们的工艺流程没有错误,排除了工艺系统的原因。
(2)对泵入口前面的过滤器进行了检查,并没有发现任何杂质,因此排除了入口堵塞的可能。
(3)对磁力泵进行了充分灌泵和彻底排空,否定了泵内存在空气的判断。
(4)当时付料储罐的液位8.6米,不存在低液位付料。
(5)罐区付料作业、装火车装车作业的工艺人员严格按照操作规程操作,不存在违章作业。
(6)罐区司泵员操作时严格执行操作规程,而且厂家技术人员也在现场,不存在误操作。
在排除了工艺流程系统和操作因素的原因以后,我们又对磁力泵的自身结构设计进行了认真细致地分析:由于磁力泵的滑动轴承是以所输送的介质进行润滑冷却的,因此运转时,润滑流道必须提供足够流量的介质对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承与推力盘、转轴之间的摩擦副进行润滑冷却。而生产厂家只在一对滑动轴承之间即泵轴的中间部位开一个回流孔,而且轴和回流孔都不是通孔,这样将使通过摩擦副的冷却润滑介质流量不够,产生的热量不能及时带走,不能建立并保持良好的液体摩擦状态。自润滑冷却不好造成滑动轴承干摩擦导致抱轴,而外磁转子继续旋转产生热量。在内磁转子工作极限温度以下(钕铁硼为120℃),其传递能力的下降是可逆的,而在极限温度以上则是不可逆的。即内磁转子冷却后,丧失的传递能力再也不能恢复,使内磁转子逐步失去磁性,终导致内磁转子出现高温退磁。因此磁力泵的自润滑系统设计缺陷是造成退磁的主要原因。除了磁力泵自身设计缺陷以外,我们还根据介质的性质,做了以下分析。
(1)所输送的介质(纯苯)易挥发,温度升高容易汽化。而且隔离套内的内磁转子和隔离套在运行中都会产生热量,(内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流产生高热量)这将使工作温度升高。由于磁力泵自身设计缺陷导致润滑冷却不好,如果介质进到泵里的温度高于进口压力所对应的汽化温度,则会使介质产生汽化,形成气泡,这对输送易汽化液体的磁力泵会产生很大的安全隐患。
(2)介质获得的静压能过低导致汽化温度降低而发生严重汽蚀使介质断流,发生干摩擦导致轴承烧毁抱轴。泵在运转时叶轮内部的压力是不同的,磁力泵由于离心力的作用使入口处的压力低,但是当低于工作状态下的饱和蒸汽压力时介质就会产生汽蚀。当泵刚开始发生汽蚀时,汽蚀区域较小,对泵的正常工作没有明显影响,在泵的性能曲线上也没有明显反映。但当汽蚀发展到一定程度时,汽泡大量产生,堵塞流道,使泵内液体流动的连续性遭到破坏后造成泵的抽空断流而发生干摩擦,由于冷却失效隔离套涡流损失发热严重,将导致介质温度和内磁转子的温度急剧升高。
根据以上分析我们将采取相应的措施加以预防。
如何改善磁力泵的自润滑冷却条件,防止摩擦副液膜不发生汽化导致干摩擦是解决磁力泵内磁转子退磁的关键。同时考虑到所输送的介质有易挥发、汽化的性质,可以根据能量守恒的原理,通过降低介质的速度能,提高静压能来提高介质的汽化温度,这样可以对介质因温度升高而汽化加以有效预防。
根据以上思路,提出将磁力泵轴和叶轮同时进行改造的方案,将有望能够彻底解决磁力泵内磁转子退磁的问题。具体改造措施如下:
(1)将磁力泵轴由半空心改为全空心并且将回流孔钻透改为通孔,以增加介质的冷却润滑过流量。
(2)安装时使一对滑动轴承的螺旋槽(螺旋槽帮助介质冲洗和润滑转轴,螺旋槽的旋向要特别关注)的旋向相吻合,使冷却介质流动更加流畅,外磁转子高速旋转感应涡电流产生的热量能及时带走,改善滑动轴承与泵轴和推力环的冷却润滑效果,使摩擦副之间维持一层液膜,实现液体摩擦。
(3)将叶轮进行切割。在保证效率基本不变的情况下将叶轮切割,一方面可以通过降低液体的速度能,提高静压能来提高介质的汽化温度;另一方面也可以减少外部能量的传入,以免介质温度提高而汽化。同时还扩大了磁力泵的操作范围,减少了工艺波动对泵的影响。
(4)安装磁力泵保护系统,当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或内磁转子因抱轴卡住时,磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱保护机泵。
磁力泵是通过内、外磁转子的同步旋转来实现动力的无接触传递,并将动密封转化为静密封的回转式容积泵。其适用于石油、化工、制药、冶炼、电镀、环保、食品、国防等行业,是输送易燃、易爆、挥发、有毒、稀有贵重液体和各种腐蚀性液体的理想设备。对于有腐蚀性或对卫生要求比较高的场合可以选用不锈钢材质齿轮泵。磁力泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,消除了各种易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患,有力地保证了职工的身心健康和安全生产。磁力泵是理想的绿色化工装备,它将对化工、石油化工、制药和印染等生产企业的增产节支、消除污染、保护环境、安全生产和劳动保护等方面带来较高的经济效益和社会效益。
磁力泵注意事项:
1、泵在使用中环境温度应小于40℃,电机温升不得超过75℃。
2、磁力泵正常运行1000小时后,应拆检轴承和端面动环的磨损情况,并更换不宜再用的易损件。
3、因磁力泵轴承的冷却和润滑是靠被输送的介质,所以绝对禁止空运转,同时避免在工作中途停电后再启动时所造成时空载运转。
4、对于输送液为易沉淀结晶的介质,使用后应及时清洗,排净泵内积液。
5、被输送介质中,若含有固体颗粒,泵入口要加过滤网:如含有铁磁质微粒,需加磁性过滤器。
6、被输送的介质及其温度应在泵材允许范围内。工程塑料泵的使用温度<60℃,金属泵的使用温度<100℃,输送吸入压力不大于0.2MPa,最大工作压力1.6MPa,密度不大于1600Kg/m3,粘度不大于30X10-6m2/S的不含硬颗粒和纤维的液体。
磁力泵日常维护:
1、轴承损坏:磁力泵的轴承采用的材料是高密度碳,如遇泵断水或泵内有杂质,就会造成轴承的损坏。圆筒形联轴器内外磁转子间的同轴度要求若得不到保证,也会直接影响轴承的寿命。
2、流量不足:造成流量不足的主要原因有:叶轮损坏,转速不够,扬程过高,管内有杂物堵塞等
3、扬程不足:造成这种故障的原因有:输送介质内有空气,叶轮损坏,转速不够,输送液体的比重过大,流量过大。
4、轴折断:磁力泵的泵轴采用的材料是99%的氧化铝瓷,泵轴折断的主要原因是,因为泵空运转,轴承干磨而将轴扭断。拆开泵检查时可看到轴承已磨损严重预防泵折断的主要办法是避免泵的空运转。
5、磁力泵打不出液体:磁力泵打不出液体是泵最易出现的故障,其原因也较多。首先应检查泵的吸入管路是否有漏气的地方,检查吸入管内空气是否排出,磁力泵内灌注的液体量是否足够,吸人管内是否有杂物堵塞,还应查一查泵是否反转(尤其是在换过电机后或供电线路检修过后),还应注意泵的吸上高度是否太高。通过以上检查若仍不能解决,可将泵拆开检查,看泵轴是否折断,还应检查泵的动环、静环是否完好,整个转子可否少量轴向移动。若轴向移动困难,可检查炭轴承是否与泵轴结合的过于紧密。