水解塔给料泵主要将来自解吸塔上的0.8 ~1.0的稀氨水加压到1.7~2.2MPa后送往水解塔进行处理。给料泵是卧式双轴承多级泵,垂直剖分式泵壳,辅助系统主要配有冷却水系统,用于冷却泵两端轴承,机械密封等。
该泵主要由进水段,中段,出水段,导叶,轴,平衡套,平衡鼓,轴承体组成;采用机械密封,密封方案采用两套API610Plan23(利用泵效环将轴封腔中的热介质送出,经冷却器冷却后返回轴封腔),确保机械密封在50℃以下工作,机械密封寿命长,机组维修率低;轴承体及轴封腔均设有冷却水夹套。
2检修运行中的典型问题及解决方案
自2006年6月试车生产至2007年11月期间,该泵运行平稳。2007年12月至2009年3月,该泵因操作不当,检修质量不高等原因频繁出现轴承损坏,机械密封泄漏,叶轮磨损,轴弯曲等故障,仅2009年3月主装置二系列水解塔给料泵A就因检修质量问题出现机械密封损坏事故8起,严重影响了界区内解吸水解系统的运行。
2.1轴承箱密封水管频繁断裂
解吸水解系统开车以来,非驱动端冷却水管与轴承体接头处频繁出现断裂事故,使生产过程中被迫倒泵。经研究发现,由于冷却水中存在气体,导致管路振动,冷却水管根部出现裂纹。
解决方案:在冷却水入口处增加缓冲罐或将非驱动端冷却水管与轴承体接头的入口处改为金属软管。2009年2月,首先对主装置二系列水解塔给料泵B实施,投入使用至今轴承箱密封水管处未出现断裂事故。
2.2泵壳内经常掉进杂物,使叶轮磨损,变形
由于泵入口液体来自解吸塔,而固定解吸塔塔盘用的卡子及螺栓等经常出现脱落现象,随液体流入水解塔给料泵入口,并通过入口过滤器缝隙进入水解塔给料泵的首级泵壳内,使泵的叶轮磨损,导叶严重变形,甚至会使泵轴弯曲。2007年12月,2008年3月分别发生了垫片与螺栓进入A,B泵首级泵壳,使叶轮严重损坏,泵轴弯曲的事故。
解决方案:大修期间对解吸塔塔盘进行了固定,在入口过滤器滤网筒与管道外壁接触处增加突出边缘。
2.3轴向窜动,导致机械密封频繁破裂
2009年3月2日,二系列水解塔给料泵A泵因非驱动端轴承损坏进行检修,更换完轴承盘车过程中,伴随有摩擦声音,遂对该泵进行解体检查未发现异常。恢复安装试车2~3min后,驱动端机械密封突然泄漏,并伴有剧烈振动。再次对泵进行解体检查,发现叶轮口环等处有摩擦痕迹,轴未发现异常,决定对叶轮口环外径进行车削掉0.5mm;回装后,盘车仍伴有摩擦现象,开车2~ 3min后,驱动端机械密封突然泄漏,且出口压力不足。反复再次拆装4次,期间在对水解塔给料泵进行频繁检修,试车过程中,叶轮,平衡鼓,平衡套,轴套等均严重磨损,且轴发生了变形,后对整个转子部件进行更换,但摩擦现象仍然存在,开车2~3min后,驱动端机械密封仍然泄漏。
解决方案:在该泵首次检修中忽略了轴承安装形式,该泵安装形式有背对背,面对面和串联排列3种。理论上在没有特殊要求情况下,3种安装方式均可采用。但由于该泵非驱动端两轴承之间存在间隙调整环,必须采用面对面安装。而检修人员采用了背对背安装,增加了转子的轴向窜动量,使两轴承间调整环失去了作用,导致机械密封在运转过程中轴向力忽大忽小,机械密封破损,液体泄漏。将轴承改为面对面安装后,泵恢复正常运行。
2.4机械密封经常损坏,损坏形式为密封面划伤
2007年 11 月至 2009 年 3 月, 水解塔给料泵每次机械密封泄漏更换时,发现机械密封损坏形式主要为动/静环密封面有划痕,动环或静环定位处破损,且机械密封使用时间较短,一般使用时间2~3个月,严重影响了该泵的运行周期。
解决方案:对此机械密封进行受力分析,综合各方面因素认为,机械密封动,静环定位处的材质为碳化硅,强度无法满足需要。因此,将动环由原来整体为碳化硅材质改为除密封面为碳化硅外,其余部分为金属材质。改用机械密封后,该泵未发现泄漏现象。
3结语
水解塔给料泵经过密封水管,入口滤网,机封等处的改造后,很大程度上延长了泵的运行周期,保证了尿素装置解吸水解系统的运行。