2吸收塔进料泵故障原因分析及处理'> CO2吸收塔进料泵故障原因分析及处理
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摘 要：吸收塔进料泵多次抱轴和壳体冲刷磨损的故障原因进行分析，采取了有效的处理手段解决了故障。
关键词：吸收塔进料泵 抱轴 壳体磨损 激光熔覆
1.简介
中国石油化工股份有限公司安庆分公司“煤制氢”装置，包括气化、净化、空分三套核心装置，配套采用德国鲁奇低温甲醇洗工艺和托普索工艺的氨合成装置，2006年11月18日一次开车成功。
co2吸收塔进料泵是低温甲醇洗单元的关键设备，是将再生后的甲醇加压后作为吸收塔的吸收剂和再生塔的再生溶剂。该泵泵头为Goulds Pumps生产，采用DVMX 8th型水平中开轴向剖分结构的高温高压离心式化工流程泵，8X10X14 1/2 H/H-4 St型，设计制造符合API 610 8th要求。轴端密封采用John Crane生产的双端面干气密封。选配电机为佳木斯电机股份有限公司生产的YAKK6301-2型。联轴器为美国METASTREAM公司生产的膜片式挠性联轴器。
该泵转子于2009年2月国产化，更换为合肥华升泵阀有限公司测绘设计制造的国产化转子。
CO2吸收塔进料泵在运行过程中发生过多次抱轴、干气密封泄露故障，和最近发生的壳体冲刷腐蚀现象。
2.抱轴情况
CO2吸收塔进料泵多次出现转子抱轴事故，多发生于正常停车盘车和装置检修长停后。
2011年9月9日，在开车过程中，两侧干气密封同时出现大量泄漏，随后停泵准备进行更换，同时对该泵进行盘车，发现在盘车过程中力矩逐渐增大，最终在盘车三圈后无法动作。随后退出干气密封再次盘车依然无法转动，拆除非驱动端轴承座后发现止推轴承没有明显损坏，经判断为口环或节流衬套磨损卡涩，决定揭盖解体大修。
2.1.拆检情况
揭盖后发现转子叶轮口环、壳体口环、节流衬套均有不同程度的损坏，见图1
图1
口环与节流衬套磨损是盘不动车的主要原因，导致此原因，有如下几种可能：
2.2.1.装置检修长停后，由于介质较脏，排尽后有固体颗粒物残留在各级壳体口环与叶轮口环和节流衬套与轴套之间，长时间放置后液体蒸发固体残留，再次启动泵后造成严重磨损。
2.2.2.该泵转子国产化后，壳体口环和节流衬套材质改用1Cr13，材质硬度较316L硬度低，壳体口环与叶轮口环之间存在杂物后会造成卡涩，启动后出现磨损。
2.2.3.壳体口环与叶轮口环，级间衬套之间的间隙过小。
2.2.4.该泵叶轮口环是后加工装配的，采用四点焊接固定，长时间运行后，叶轮口环点焊脱落，形成移位，影响与壳体口环之间的配合造成磨损。
2.3.处理方法
2.3.1.长停状态下，定期盘车和利用泵体底部排液阀排放泵腔内的甲醇，已达到绕动和排出部分沉淀物，使固态颗粒残留量降低的目的。
2.3.2.增大壳体口环与叶轮口环、轴套与级间衬套和轴瓦的间隙。原轴瓦侧隙为0.2mm，更换测绘制造新轴瓦侧隙为0.08mm；原一级与二级级间密封、四级与三级级间密封径向间隙0.15mm，修改为0.35～0.40mm，一级和三级口环一端间隙偏小手工修磨；为防止动静部件碰磨咬合，调整二、四级之间轴套和级间衬套间隙为0.45～0.50 mm，叶轮口环与壳体口环套装配间隙为0.35―0.45 mm。
2.3.3.对叶轮口环重新攻丝打眼紧固销钉并焊死磨平，防止晃动。
2.4.处理效果
2012年3月13日开车后，未发生此类抱轴故障，达到预期效果。
3.壳体冲刷磨损
2013年1月15日，该泵在启动后出现两端干气密封大量泄漏，因该泵两端密封为新更换密封，因此排除干气密封自身故障的可能性，决定对该泵进行解体大修。
3.1.拆检情况
拆检后发现，该泵上、下壳体装配静环部位及支撑轴套座均有严重冲刷、磨损，深2mm-5mm，与壳体口环配合的滑槽冲刷变形。
3.2.故障原因分析
壳体与壳体口环和级间衬套背侧为静止区，因无介质流动效果，但造成该泵壳体冲刷磨损，其主要原因应该是壳体口环和级间衬套与壳体的装配尺寸出现误差，导致此原因，有如下几种可能：
3.2.1.壳体口环与级间衬套是后期国产化加工，其背侧止推筋的宽度与原壳体止推滑槽宽度存在误差，造成装配后，壳体口环与级间衬套在壳体内窜动。
3.2.2.壳体口环与级间衬套是两半结构，在同圆度上与壳体配合存在误差，造成其背侧与壳体产生缝隙，因而产生介质流动，对其冲刷。
3.3.处理方法
对壳体和转子磨损部位进行激光熔覆，口环和级间衬套以修复后的尺寸进行加工。修复前后对比如图2所示。
3.3.3.壳体内孔共12个滑槽均已按原始尺寸复型，其中：宽5mm×深5mm9个；宽9.8mm×深6mm1个；宽10mm×深5mm2个。
3.3.4.上、下壳体修复后组装进行动平衡校验。
3.4.处理效果
该泵运行1a后未出现继续冲刷磨损的现象，基本达到预期效果。
4.结束语
多级CO2吸收塔进料泵是煤制氢装置低温甲醇洗的关键设备，露天安装，转子抱轴和壳体磨损只有揭盖解体大修，且需动用25t吊车，3t叉车，检修耗时48h以上，通过对故障原因的分析、处理较好的解决了转子抱轴和壳体磨损的问题，为降低维修成本及装置长周期运行提供了保障。
作者简介：
吴炜鹏（1982-）男，化工机械助理工程师。2004年毕业于安徽理工大学化工机械与检测技术专业，现在中石化安庆分公司化肥部从事设备管理工作。