兖矿鲁化公司醋酸装置中的Sundyne高速泵在长周期运行过程中,频繁发生高速轴及配合零部件烧毁事故,导致系统甲醇投料不稳定,影响生产系统的安全、稳定运行。公司现有Sundyne高速离心泵有LMV-311、LMV-322、LMV-321等型号,此次出现故障的是LMV-311。
1.系统流量波动出现故障
控制室人员发现该泵电流突然上涨至198 A,流量突然增大至50 m3/h后又降低至44 m3/h。现场发现该泵响声异常大,且注油孔出现油烟。拆检发现:诱导轮、叶轮略有磨损;机械密封下部略有磨损,机械密封上部与轴磨擦出现过热烧毁现象,但以上两机封密封面都未受损;齿轮箱高速轴磨损、烧毁损坏严重(高速轴与止推轴承、机封、轴套、动环烧结)。
2.系统负荷大幅减量后出现严重故障
车间系统负荷大幅降低后,控制室人员发现P1704A甲醇加料泵电流突然在160~200 A之间波动(正常为164 A),流量由44 m3/h突然降至29 m3/h后逐步恢复至42 m3/h。拆检发现设备损坏更为严重:诱导轮及叶轮磨损严重,扩散器内部及表面产生偏磨;高速轴、上下部止推轴承、上下部轴套、3套机械密封严重烧毁。
连续2次严重故障都发生在系统负荷大幅减量的过程中,而且拆检后发现损坏的零部件都在输出轴、高速轴转子部件接触的零部件,在工艺流程上流量都有较大的波动。分析认为是泵的入口产生了汽蚀所致。当出口阀门关闭时,泵的汽蚀很明显(离心泵的出口阀门关闭引起泵壳中的液体迅速升温并汽化,很快引起汽封)。
针对上述状况和原因分析,制定如下应对措施。
1.在泵出口流量大幅波动,导致高速轴窜量急剧变化,运转不平衡及在转子高速转动的情况下,运转不平衡造成部件之间严重碰撞和磨损时,当系统投料发生变化,则控制泵出口瞬时流量变化不大于5 m3/h;
2.在泵流量增大、电流减小和泵流量减小、电流增大时,控制室安排人员观察泵的运行状况(声音是否正常,有无泄漏,振动有无变化,泵体油压、油温是否正常,泵出口压力有无波动等)。
3.高速泵切换操作时要保证泵的最小流量,否则易引起泵内液体在叶轮高速搅拌摩擦下,内部沸腾引起振动,极易造成密封损坏;启动时出口阀不必全关,可留1/3开度,避免阀门关死后启泵时来不及顺利打开出口阀,造成系统汽蚀或振动,从而对泵造成严重损坏的情况。
4.在正常运行期间,高速泵的润滑油压力应始终保持在0.15~0.42 MPa,以使机泵各处有足够的油量;油温尽量保持在45~70 ℃,油温太低会使油变稠,不利于油泵的正常工作。