２０１１年１２月 第３４卷第６期 ｜ｆ： 似 Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｎｉｔｒｏｇｅｎｏｕｓ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｄｅｃ．２０１ ｌ Ｖｏ１．３４ Ｎｏ．６ 多级离心泵平衡装置故障原因分析与预防措施 胡金平 （兖矿国泰化工有限公司，山东滕州２７７５２５） 摘要：通过分析轴向力的产生、平衡机理及平衡装置损坏原因，提出平衡装置装配要点和注意事项。分析统 计了平衡装置的磨损量，以实现定期更换，有效解决平衡装置易损坏的问题。 关键词：多级离心泵平衡装置损坏磨损量 兖矿国泰化工有限公司气化车间高温热水泵 为四级离心泵，型号为ＤＧ１８０—１２５ｘ４，轴向力由平 衡盘装置自动调节平衡。该泵在以往的运行中，多 次发生平衡装置损坏的情况，增加了检修工作量 和检修费用，不利于该泵的经济运行。泵的性能参 轮两端的压力在１２１环以上是对称的．不会产生轴 向力，在口环以下，压力就不再对称，会产生很大 的轴向力（图１），其方向指进水端（低压端），记为 。 １．２液体动反力 数：转速２ ９５０ ｒ／ｍｉｎ，介质为高温热水，介质温度 １６０ ｏＣ，吸入压力２．４ＭＰａ，出口压力４．２ＭＰａ，流量 ２００ｍ３／ｈ。 当液体进入叶轮后，会由轴向流动变为径向 流动，液体会给叶轮一个方向指向出水端（高压 端）的力，记为 。泵在正常运行时， 值是非常 小的，Ｆ２＜Ｆ１。因此，泵的总轴向力 — ，方向指 检修统计发现，平衡装置故障主要是平衡盘 和平衡套接触端面之间发生了机械磨损．转子向 进水端（低压端）发生位移，致使叶轮与导叶对中 向吸人侧。泵运行时，轴向力会使转子总有靠向吸 入侧（进水端）的趋势，在平衡装置作用下，会保持 ｂ 与ｂ：的值（图２），随着平衡盘的磨损，ｂ 逐渐减 小，ｂ 逐渐增大。 被破坏，泵振动增大、性能下降，叶轮密封环和泵 体（导叶）密封环磨损，间隙增大，各级间的泄漏量 逐渐增大，泵的流量和压力下降。随着平衡盘磨损 量的增大，最终会使叶轮和泵体隔板发生摩擦．叶 轮会在很短的时间内磨坏，对整个泵的损害是比 较严重的。 １泵轴向力的产生及作用 １．１泵叶轮丽端压力差的产生 图２平衡盘装置示意图 铀＼一 妻 平十 不书 ） ２平衡装置工作原理 平衡装置是由平衡盘、平衡套、出水段及尾盖 收稿日期：２０１１－０８—１０；收到修改稿日期：２０１１－１１－１８。 作者简介：胡金平，男，１９８２年出生，助理工程师，２００５年宝鸡 文理学院机械设计制造及其自动化专业毕业，工学学士，现在兖矿 国泰化工有限公司气化车间从事水煤浆气化装置的设备技术管理 １二作。联系电话：０６３２—２３６８３６２；Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕｊｉｎｐｉｎｇｙｃｃｃｑｈ＠１６３．ｅｏｍ。 … 图１轴向推力的产生 根据流体力学相关知识可知，单向吸水泵叶 第６期 胡金平．多级离心泵平衡装置故障原因分析与预防措施 ４２９ 共同组成平衡系统（图２）。平衡盘装置的工作原 理：从末级叶轮出来的带有压力的液体，经平衡盘 泵都要进行瓢偏测量，从而保证密封面平行没有 偏斜现象。测量方法就是将百分表固定在轴上，表 针垂直作用在平衡套与平衡盘所接触的端面上， 转子旋转一周，就可测出泵轴与平衡套的垂直度， 也可用压铅丝的方法测量轴与轴套的垂直度，方 法是在平衡套的上下左右各放一个铅丝（可以用 黄油粘住），然后用力向进水端推转子，使平衡盘 与平衡套间的径向间隙ｂ 流入平衡盘与平衡套间 的水室Ａ中，使水室Ａ处于高压状态。平衡盘另一 侧Ｂ室上方的出水段小孔用管路与泵的入口相连 通．这样Ｂ室内的压力就接近于泵的入口压力。由 于在平衡盘两侧压力不等（Ａ室压力高于Ｂ室压 力）．就产生了指向出Ｅｌ方向的轴向力，其作用的 平衡力略大于平衡盘背部压力和轴向力之和。平 衡盘随整个转子向出水端（右）移动，平衡盘与平 衡套端面轴向间隙６将增大，高压液体会由此间 隙流到Ｂ室，那么Ｂ室压力就会逐渐升高而Ａ室 压力逐渐降低，移动到一定距离后就会达到平衡。 反之，如果平衡压力小于背部压力和轴向力之和， 那么平衡盘就会随转子向进水端（左）移动，随着６ 与平衡套压紧（之前轴瓦必须安装到位），将４个 铅丝测量计算，就可知道平行情况。调整方法是在 保证装配精度及装配技术要求的同时，通过平衡 套固定螺栓及泵体螺栓进行适当调整。 ３．３转子与壳体同心度调整不好 如果泵转子与壳体同心度调整不好，将造成 平衡盘与平衡套轴向间隙６。不均，就会影响平衡 装置的工作效果。如果转子与壳体同心度偏差过 缩小高压液体流经此间隙的泄漏量也随之减小。Ａ 室压力就会逐渐提高，平衡盘移动到一定距离后 就会达到平衡．这样转子就会反复不停的轴向串 大．会导致泵体密封环与叶轮密封环相互摩擦引 起振动，在运行中还有可能发生动静摩擦引起泵 抱死。另外，如果泵高低压端轴瓦托起轴的高度不 一动，使转子处在一种动平衡状态。转子在平衡位置 前后作轴向衰减脉动，泵平衡盘与平衡套端面轴 向有０．１￣０．２ ｍｍ的平衡间隙６，即水膜厚度。 ３平衡装置损坏原因分析及预防措施 致，也会引起动静盘偏斜，加速平衡盘的磨损速 率。因此，检修中必须用百分表打表找中，确保转 子与壳体的同心度和径向对中。 ３．４不能及时掌握平衡装置的磨损量 平衡装置是允许磨损的，通过它的磨损才保 证叶轮不被磨损，但平衡装置的磨损量是有一定 要求的，因此，及时掌握平衡装置的磨损量是非常 重要的。在原始装配或大修后。要做好以下数据的 记录，即泵的总串量（６ ＋６ ），装完平衡盘的串量６ （约为总串量的４０％～５０％），随着平衡装置的磨 损，ｂ 值将逐渐增大，６ 所增加的值 即为平衡装 置（平衡盘与平衡套径向端面）的磨损量， 的最大 允许值为６ ＋６ 一ｂ 。在平衡装置到达磨损量允许的 最大值之前，应及时更换平衡装置，就可保证叶轮 不被磨损 ４结束语 ３．１对叶轮与导叶的轴向对中重视不够 由于导叶和叶轮的相对位置不同，往往使轴 向力发生很大的变化．如果泵叶轮和导叶处在非 最佳位置运行时，会产生大于设计值几倍的轴向 力，当这种力超过了平衡装置的平衡能力时，平衡 盘与平衡套端面轴向平衡间隙６减小直至干磨 损。因此，泵在原始装配或大修时，必须重视叶轮 与导叶的轴向对中，方法是测量出泵的总串量（６ ＋ ６２），调整工作串量ｂ３＝（ｂ ＋６２）／２＋ｂ，ｂ值为０．１～０．２ ｍｍ，即留出的平衡盘间隙。 ３．２平衡盘与平衡套瓢偏量过大 平衡盘瓢偏后，其端平面与轴心线就不垂直， 组装后使平衡盘与平衡套之间出现张口，平衡盘 端平面与轴心线垂直度偏差若超过０．０５ ｍｍ。平衡 室Ａ建立不了足够压力而无法平衡轴向力，使平 只要充分了解轴向力的产生及平衡机理．掌 握装配方面的要点和注意事项，再根据磨损量进 行定期更换平衡装置（平衡盘与平衡套），就可保 证该泵的长周期稳定运行。 衡盘磨损电机过负荷。因此，凡有平衡盘装置的水 ＡＮＡＬＹＳＩＳ ＯＦ ＣＡＵＳＥＳ ＦＯＲ ＦＡＩＬＵＲＥ ＯＦ ＥＱＵＩＬＩＢＩＵＵＭ ＤＥＶＩＣＥ ＯＦ ＭＵＬＴＩ＿＿ＳＴＡＧＥ ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＡＬ ＰＵＭＰ ＡＮＤ ＰＲＥＶＥＮＴＩＶＥ ＭＥＡＳＵＲＥＳ （下转第４３２页） ４３２ ２）检修时要使用提轴器，防止拆卸轴承后转 镅． ２０１１年第３４卷 备，露天安装。轴瓦温度高严重威胁着设备安全运 行。机械密封检修、轴承更换等均易造成转子卡 涩，转子一旦卡涩，只有揭开大盖方能排除故障。 受场地，开大盖需要２５ ｔ以上的吊车，检修耗 时近３６ｈ。通过对烧瓦和转子卡涩的原因进行分 析、处理及采取了预防措施，较好地解决了烧瓦、 子下沉导致缸内碰磨、拉伤等事故。 ３）对人口过滤器定期清洗并检查滤网有无破 损，防止大颗粒杂质进入泵内，降低卡涩事故的发 生。 ５结束语 转子卡涩事故，有效地降低了维护成本，保障了安 全生产需要。 贫甲醇泵是合成氨装置低温甲醇洗的关键设 ＲＵＮＮＩＮＧ ＦＡＩＬＵＲＥ ＤＩＡＧＮＯＳＩＳ ＦＯＲ ＭＵＬＴＩ－ＳＴＡＧＥ ＭＥＴＨＡＮｏＬ ＰＵＭＰ ＡＮＤ ＲＥＰＡＩＲ Ｙａｎｇ Ｋａｉｈｕａ，Ｘｕ Ｄｉｎｇ （Ｙｕｎｎａｎ孔 帆Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ａ ｎｎｉｎｇ ６５０３０４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｆｏｒ ｂｕｒｎｔ ｂｒａｋｅ ｂｌｏｃｋｓ ａｎｄ ｒｏｔｏｒ ｊａｍ ｉｎ ａ ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｇｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｍｅｔｈａｎｏｌ ｐｕｍｐｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ａ ｓｍａｌｌ ｂｅａｒｉｎｇ ｃｌｅａｒａｎｃｅ ａｎｄ ａ ｄｅｅｐｅｒ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｏｉｌ ｏｆ ｏｉｌ－ｔｈｒｏｗｉｎｇ ｒｉｎｇ ｌｅａｄ ｔｏ ａｎ ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｌｕｂｅ—ｏｉｌ ｃａｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｂｌｏｃｋ ｂｕｒｎｔ ａｎｄ ｒｏｔｏｒ ｊａｍｍｅｄ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｅｔｈａｎｏｌ ｐｕｍｐ；ｂｕｒｎｔ ｂｒａｋｅ ｂｌｏｃｋ；ｒｏｔｏｒ ｊａｍ （上接第４２９页） Ｈｕ Ｊｉｎｐｉｎｇ （Ｙａｎｋｕａｎｇ Ｇｕｏｔａｉ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｔｅｎｇｚｈｏｕ ２７７５２５） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ａｘｉａｌ ｆｏｒｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｆｏｒ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄｅｖｉｃｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｎｏｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄｅｖｉｃｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ； ｗｅａｒ ａｎｄ ｔｅａｒ ｅｘｔｅｎｔ ｏｆ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｓｕｍｍｅｄ ｕｐ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ａ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ａｔ ｆｉｘｅｄ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｅａｓｙ ｄａｍａｇｅ ｏｆ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ｓｏｌｖｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｇｅ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ；ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ ｄｅｖｉｃｅ；ｄａｍａｇｅ；ｗｅａｒ ａｎｄ ｔｅａｒ ｅｘｔｅｎｔ 黑龙江华丰焦炉煤气制甲醇项目投产 黑龙江华丰煤化工有限公司在６０万吨焦化基础上，投资１．９亿元建设的焦炉煤气制甲醇项目日前已正式竣工投产。 ２０１１年１０月２０日，举行了投产庆典仪式。该项目位于双鸭山市集贤县煤化工园区，２０１０年５月开工建设，采用行业先进的 生产工艺、技术设备和相应配套环保设施，焦炉煤气经脱硫、压缩、转化、合成及精馏制取甲醇，年产精甲醇６，５万吨，可实现 年销售收入２亿元，上缴税收２ ０００万元。该项目的建成投产，标志着华丰煤化工有限公司形成了从６０万吨焦炭、９ ０００吨 精苯、３万吨煤焦油到６万吨焦炉煤气制甲醇的完整产业链。 汪家铭 托普索公司在俄罗斯新的甲醇装置投产 托普索公司于２０１１年１０月２０日宣布，位于俄罗斯新的１ ３５０ｔ／ｄ甲醇装置投产。丹麦哈尔德托普索公司与俄罗斯 ＯＡＯ ＳｈｃｈｅｋｉｎｏＡｚ０ｔ公司于２００７年签约，承揽技术许可、基础工程和设备供应合同，这些设备和材料供应包括带有ＣＴＳ燃烧 器的二次重整器、甲醇反应器、废热锅炉、汽包和托普索催化剂。 新的甲醇装置，是自１９８４年以来，在俄罗斯建设的第一座现代化的甲醇装置。新的甲醇装置的建设是ＯＡＯ ＳｈｃｈｅｋｉｎｏＡｚｏｔ公司通过合作使现有设施实现现代化的第一步，旨在创建高度集成的现代化石油化工和化肥联合企业。下一 步将在２０１２年建设新的制氢装置。 钱伯章
