磁力(lì)泵由於是新設備、新技術,而且運行(háng)時對工藝(yì)、操(cāo)作的要求非常苛刻。事故發生後生產廠家對我們的工藝流程和操作提(tí)出質(zhì)疑,為了徹底將磁力泵退磁原(yuán)因分析清楚,我們做了(le)以下工作。首先對外部工藝流程係統和司泵操作規程進行了檢查。
(1)對從儲罐到泵的入口管線和泵的出口到裝火車管線進行了認真細致地檢查,通過工藝流程檢查和確認,確(què)定我們的工藝流程沒(méi)有錯誤,排除了工藝係統的原(yuán)因。
(2)對泵入口前(qián)麵(miàn)的過濾器進行了檢查,並沒有發現任何雜質,因此排除了入口堵塞的可能(néng)。
(3)對磁力泵進行(háng)了充分灌泵和徹底排(pái)空,否定了泵內存在(zài)空氣的判斷(duàn)。
(4)當時付料儲罐(guàn)的液位(wèi)8.6米,不存在(zài)低液位付(fù)料。
(5)罐區付料作業、裝火車裝車作(zuò)業的工藝人員嚴格按照操作規程操作,不存在違章作業。
(6)罐區司泵員操作時嚴格執行操(cāo)作規程,而且廠家技術人員(yuán)也在現場,不存在誤操(cāo)作。
在排(pái)除了工藝流程係(xì)統和操作因素的(de)原因以後,我們又對磁力泵的自身結構設計進行了認真細(xì)致地分析(xī)。
由於磁力泵的滑動軸承是以所輸送的介質進(jìn)行潤滑冷卻的,因此運轉時,潤滑流道必須提供足夠流量的介質對內磁轉子與隔離套之間的環(huán)隙區域(yù)和滑動(dòng)軸承與推力盤、轉軸之間的摩擦副進行潤滑冷卻。而(ér)生(shēng)產廠家隻在一對滑動軸承之間即泵軸的中間部(bù)位開一個回流孔,而且軸和回流孔都不是通孔,這樣(yàng)將使通過摩擦副的冷卻潤(rùn)滑介質(zhì)流量不(bú)夠,產生的(de)熱量不能及時帶走,不能建立並(bìng)保持良(liáng)好的(de)液體摩擦狀態。自潤滑冷卻不好造成滑動軸承幹摩(mó)擦導致抱軸,而外磁(cí)轉子繼續旋(xuán)轉產生熱量。在內磁轉子工作極限溫度以下(釹鐵硼為120℃),其傳遞能力的下降是可逆的,而在極限溫度以上則是不(bú)可逆的。即內磁轉子冷卻後,喪失的傳遞能力再也不能(néng)恢複,使內磁轉子(zǐ)逐步失去磁性,最終導致內磁轉子出現高溫退磁。因此磁力泵的自潤滑係統設計(jì)缺陷是造(zào)成(chéng)退磁的主要(yào)原因。
除了磁力泵自身設計缺陷以外,我們還(hái)根據(jù)介質的性質,做了以(yǐ)下分析。
(1)所輸(shū)送的介質(zhì)(純苯)易揮發,溫度升(shēng)高容易汽(qì)化。而(ér)且隔離套內的內磁轉子和隔離套在運行(háng)中都會(huì)產生熱(rè)量,(內磁轉子與隔離套之(zhī)間(jiān)的(de)環(huán)隙區域由於渦流產生高熱量)這將(jiāng)使工作溫度(dù)升高。由於磁力泵自(zì)身(shēn)設計缺(quē)陷導致潤滑冷卻不好,如果介質進到泵(bèng)裏的溫度(dù)高於進口壓力所對應的汽化溫度,則會使介質產生汽(qì)化,形成氣(qì)泡,這對輸送(sòng)易汽化液體的磁力泵會產生很(hěn)大的安全隱(yǐn)患。
(2)介質獲得的靜壓能過低導(dǎo)致汽化(huà)溫度降低而發生嚴重(chóng)汽蝕使介質斷流,發生幹摩擦導致(zhì)軸承燒毀抱軸。泵在運(yùn)轉時葉輪內部的壓力是(shì)不同的,磁力泵由於離心力的作用使入口(kǒu)處(chù)的壓力最低,但是當低於工作(zuò)狀態下的飽和蒸汽壓力時介質就會產生汽蝕。當泵剛開(kāi)始發生汽蝕時,汽(qì)蝕區域較小,對泵的正常工作沒有明顯影(yǐng)響(xiǎng),在泵的性能曲線(xiàn)上也沒有明顯反映。但當汽蝕發展到一定程度時,汽(qì)泡大量產生,堵塞流道,使泵內(nèi)液體流動(dòng)的連續性遭到破壞最後造(zào)成泵的抽空(kōng)斷流而發生幹摩擦,由於冷卻失效隔離套渦流損(sǔn)失發(fā)熱嚴重,將導致(zhì)介質溫度和內磁轉子的溫度急劇升高。
根據以上分(fèn)析我們將采(cǎi)取相應的措(cuò)施加以預防。
如何改善(shàn)磁力泵的自潤滑冷卻條件,防止摩擦副液膜不發生汽化導致幹摩擦是解決(jué)磁力泵內磁轉子退磁的關鍵。同(tóng)時考慮到所輸送的(de)介(jiè)質(zhì)有易揮發、汽化的性質,可以根據能量守恒的原理,通過(guò)降低介質(zhì)的速度能,提高靜壓(yā)能來提高介質的汽化溫度,這樣可以(yǐ)對(duì)介質因溫度升高而汽化加以有效(xiào)預防。根據以上思路(lù),提出將磁力泵軸(zhóu)和葉輪同時進行改造的方案(àn),將有望能夠徹底解決磁力泵內(nèi)磁轉子退磁(cí)的問題(tí)。具體改造措施如下:
(1)將磁力泵軸由半空心改(gǎi)為全空心並且將回流孔鑽透改(gǎi)為通孔(kǒng),以增加介質的冷卻潤滑過流量。
(2)安裝時(shí)使一對滑動軸承的螺(luó)旋槽(螺旋槽幫助介質衝洗和潤滑轉軸(zhóu),螺旋槽的旋向要特別關注)的旋向相吻合,使冷卻介質流動更加流暢,外磁轉子高速旋(xuán)轉感應渦電流產生的熱量能及時帶(dài)走,改善滑動軸(zhóu)承與泵軸和推力環的冷卻潤滑效果,使摩擦副之間維持一層液膜,實現(xiàn)液體摩擦。
(3)將葉輪進行切割(gē)。在保證效率基本不變的情況(kuàng)下將葉輪切割,一方麵可以通(tōng)過降低液體的(de)速度能,提高靜壓能來提高(gāo)介質的汽化溫度;另一方(fāng)麵也可以減少外部能(néng)量(liàng)的傳入,以免介質溫度提(tí)高而汽化。同時還(hái)擴大了磁力泵的操作範圍,減少了工藝波動對泵的影響。
(4)安(ān)裝磁力泵保護係統,當磁力傳動器的從動部件(jiàn)在過載情況下運行或內磁轉(zhuǎn)子因抱軸卡住時,磁力(lì)傳動器的主、從(cóng)動部件會自動滑脫保護機泵。
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