工艺介质对屏蔽泵运行的影响
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摘 要：屏蔽泵在炼油化工企业中起着至关重要的作用，其应用之广泛，也带来了诸多问题。屏蔽泵轴、叶轮、蜗壳、电机等元件都是一体，对密封要求严格的有毒有害、高危介质是非常实用的转动设备，也正因此介质对屏蔽泵运转也产生了极大的影响。
关键词：屏蔽泵;原理;结构;故障分析;隐患判断;运载介质;电流上升
我公司40万吨年催化轻汽油醚化装置部分介质组分较轻亦有毒，所以大多采用屏蔽泵，如果能掌握不同介质对屏蔽泵的影响，并找到所有解决方法，就能使屏蔽泵得到更广泛的应用，降低事故率，减少火灾甚至爆炸的发生。
1 故障经过
醚化装置甲醇回收塔塔底泵P505B运行时电流超过58A，造成单泵热过载跳闸停机，虽未对生产造成损失，也影响了装置的正常操作。随后对可能造成机泵停机的原因一一进行排查，首先对工艺操作检查，发现没有提高过该泵流量，所以不是泵流量增大而造成的机泵跳闸。将泵解体检查，检查发现叶轮、屏蔽套表面有轻微结垢，用布轻轻擦试就能去除，除此外并没有其它故障。除垢后回装机泵并切换回B泵观察运行。第一天上午：电流显示51.5A;下午：52.6A;第二天上午：52.5A;下午：54.6A;第三天上午：54.5A;下午：54.6A;第四天上午：55.3A;下午：55.6A。此泵正常状态下运行电流在40A左右，通过4天的运行发现叶轮、屏蔽套除垢后电流稍小，而后再慢慢上涨，为防止B泵再次跳闸切换成A泵运行，而后对B泵再次进行解体检查，结果和第一次情况相同。
2 原因分析
2.1 机械部分
第一，屏蔽泵主要组件：泵体、叶轮、端盖、轴承、轴、推力盘、转子、定子、转子屏蔽套、定子屏蔽套、副叶轮、接线盒、连接体、热交换器、排气阀、底座、机架、螺栓;第二，工作原理：高温分离型屏蔽电泵全部带连接体，是一种能输送热油和热水等高温液体的泵。它是由高温室和低温室所组成，這两个室里液体虽然相同，但温度不同，由于连接和衬套构成的阻力作用，两边液体几乎不混合在一起，介质从泵入口进来由泵出口甩出没有冷却所以泵室温度较高，电机室由副叶轮产生动力在电机室内部循环，过程中在冷却套管内冷却故温度较低，通过连接体上的倾斜小孔，将叶轮产生的高压液体传入电机室进行补充，防止电机室中液体损失，轴瓦轴套干磨。另外连接体的端面与电动机接触面积小，从而减少泵室热量传导到电动机室。这种泵液体的流动方向如下：①主流：泵吸入口—叶轮—泵排出口;②循环液之一流向：付叶轮—定子屏蔽套与转子屏蔽套的间隙—前侧轴承与前侧轴套之间隙—热交换器—RB端盖—轴中心循环孔;③循环液之二流向：付叶轮—后侧轴承与后侧轴套间的间隙—轴端中心孔。
2.2 工艺部分
装置工艺流程简述：
2.2.1 甲醇回收系统
水/甲醇混合物从甲醇萃取塔底部流出，进入萃取水净化器A/B进行处理。净化后的甲醇/水混合液经换热后进入甲醇回收塔，将水和甲醇分离。萃取水自甲醇回收塔底流出并经甲醇回收塔底泵加压后经换热，再经萃取水冷却器冷却后循环进入甲醇萃取塔上部。萃取水在甲醇萃取塔和甲醇回收塔之间的密闭循环系统中循环利用。
2.2.2 小结
通过流程描述及流程图可看出泵P505服务于甲醇回收塔底，将甲醇回收塔底萃取水抽出加压后经换热冷却后进入甲醇萃取塔上部，故障泵P505入口介质主要为循环利用的贫醇萃取水，泵出故障时曾对DCS留存的数据进行仔细检查并无大的操作调整，故障后试运行期间，操作无任何调整电流还依然上涨，表明故障与工艺操作并无直接联系。
2.3 工艺介质
对贫醇萃取水采样观察，介质浑浊，沉淀一天后瓶底部结出棕色乳状物，其颜色与醚化反应器催化剂颜色相同，经化验分析表明：①萃取水pH值为6;②萃取水中含有一定量的SO3H（磺酸基），SO3H（磺酸基）是醚化反应后丛催化剂中脱离出的;③棕色乳状物沉淀物，其主要成份是氧化铁（Fe2O3）。贫醇萃取水显酸性，使其显酸性的原因是棕色乳状物沉沉淀物中的SO3H（磺酸基）。
小结：根据化验结果分析，萃取水中含有的SO3H（磺酸基）通过在系统中运行生成了定量的氧化铁（Fe2O3），氧化铁（Fe2O3）附着在内屏蔽套上的形成污垢。
3 解决措施
棕色乳状物氧化铁（Fe2O3）是机体内部结垢的原因，氧化铁（Fe2O3）大量附着在屏蔽套和转子上，以及在浑浊介质中的大量存在，影响了电机定子磁场对转子的做功，导致电场强度不断加大，随着垢的增多影响越来越大，从而造成电流持续上涨直至停车。得出结论后将地下罐中之前回收的pH值较高的甲醇萃取水回炼进行实验，回炼后贫醇萃取水pH值由6提高至7，介质中杂质及酸性腐蚀物大幅减少，P505B电机电流也明显下降。
4 结论
实验表明只要控制SO3H（磺酸基）含量，提高萃取水的pH值，减少氧化铁（Fe2O3）生成，就能控制电流不再上涨。萃取水净化器A/B 内装有阴离子交换树脂催化剂，可将水/甲醇混合液中的酸性物质吸附脱除，定期更换就可以大幅减轻甲醇回收系统设备和管线的腐蚀。
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