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提高磁力传动泵可靠性的若干措施

来源:杂志发表网时间:2015-12-20 所属栏目:天然气工业

  

摘 要:磁力传动泵具有维护维修工作量小,无需外加润滑油,无泄漏,振动、噪音小等优点。但由于其自身的特点使其在很多方面又与传统离心泵不同,所以要在安装、操作、工艺等方面采取一些措施和途径来保证它的平稳运行。

关键词:磁力传动泵; 轻烃 ; 可靠性
一、磁力传动泵的使用现状及结构原理
  吐哈油田销售事业部轻烃储运工区主要以储输液化气、凝析油等轻烃产品为主,根据介质的特性,于2005年选用了四台杭州大路实业公司生产的MDCG磁力泵。该泵为立式结构,吸入口与排出口均位于水平方向,主要由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。磁力泵结构原理:将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上,使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对,即两个磁极间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对,即两个磁极间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能最大。去掉外力后,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态,于是磁体产生运动,带动磁转子旋转。
  经过几年的使用,该型磁力泵总体运行情况良好,由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭,从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题,但由于其自身的特点使其在很多方面又与传统离心泵不同,所以要在安装、操作、工艺等方面采取一些措施和途径来保证它的可靠平稳运行,并结合我们在使用过程中积累的经验,总结了一些机泵运行及维护保养时需注意的事项。
  二、磁力传动泵使用过程中常见故障问题分析
  1. 泵运行工况波动大而导致的问题:MDCG磁力泵的轴向力是通过液压均衡方式自动平衡。在实际运行中如果运行参数(入口压力、出口压力)波动大,很容易破坏磁力泵的液力平衡,使滑动轴承承受大的径向和轴向力而导致轴承损坏。
  2. 泵因气蚀而导致的问题:泵产生气蚀的原因主要有泵入口管阻大、输送介质气相较多、灌泵不充分等原因。气蚀对泵的危害最大,发生气蚀时泵剧烈振动,液力平衡严重破坏,将导致泵轴承. 转子或叶轮损坏。这是MDCG磁力泵故障发生的常见原因。
 3. 无介质或输送介质流量小使轴承干摩,烧坏轴承。MDCG磁力泵是由输送介质给滑动轴承提供润滑和冷却的,在没有开入口阀或出口阀的情况下,滑动轴承因无输送介质润滑和冷却而导致损坏。
 4. 隔离套损坏:如果介质中有硬质颗粒,很容易造成隔离套划伤或划穿,有时如果维护方法不当也有可能造成隔离套的损坏。
  三、提高磁力传动泵可靠性的办法和措施
   磁力泵安装要求:
  (1)泵的吸入口管路与排出口管路应有各自的支撑系统,以防止传递给泵额外的载荷,泵不能作为管路中的受力点,要保证管路系统有为热膨胀而提供的补偿措施。
  (2)出口管路应安装一调节阀,以调节泵的流量和扬程。在使用较长的出口管路或两台泵并联使用时,建议安装一附加的单向止逆阀。
  (3)对于新建的管路系统,入口管路应装有过滤器。同时安装一回流管路,以保证连续运转时滑动轴承有足够的润滑和冷却,回流管路应从出口阀或单向止逆阀之前引出,返回储液罐中。这种安装可实现泵的自动排气。
 (4)MDCG磁力泵必须在指定的范围内工作,泵不允许在低于30%的设计流量下连续运转。为控制最大流量,建议在出口管路上安装一合适的最大流量孔板。
  2. 操作要点:
  (1) 灌注与排气:
 为使MDCG磁力泵能正常运转,必须充分地灌注与排气。将泵入口管路和回流管路、出口管路中的阀门完全打开,即可实现MDCG磁力泵的自动排气。 当输送液化气或易汽化的液体时,要反复几次排气,直至保证泵中充满液体为止。
  (2) 启动程序
  a.打开进口管路的阀门;
  b.关闭出口管路的阀门;
  c.启动电机;
  d.缓慢打开出口管路中的阀门;
  e.调节出口阀直至达到正常工作压力;
  f.为使泵正常运转,应使泵在其允许的范围内工作。不能采用吸入管路上的阀门调节流量,避免发生气蚀,停机前应先关闭出口管路上的阀门。
  3. 工艺监控:
  由于MDCG磁力泵的设计特点,一般勿需维修,但是为保证其正常运转及安全工作,应使用工艺监测装置,严格管理。
  (1)入口罐应装有液位变送器或液位开关,在入口罐液位降低到一定程度时,自动停止泵的运行以保护泵。比如卧罐最低安全液位为0.3m,运行磁力泵时卧罐最低液位最好要求为0.5m。防止当改动流程时,管线没有充满液,影响泵的运行。
  (2)泵体应装有温度传感器,监测磁力定子和泵轴承温度,保护轴承和磁力定子。
  (3)泵出口应装有液位调节阀,根据入口罐的液位调节输送介质的排量。
  4. 磁力泵在使用过程中运行及维护注意事项
  (1)运行过程中必须严格进出口压差在规定范围内。
  2007年2月,液化气装车4#磁力泵发生故障,拆卸检查发现滑动轴承已损坏。因为滑动轴承材质为石墨,轴套材质为碳化硅,石墨材料材质较脆、易碎,当泵不上量时轴承无介质冷却润滑,在很短时间内就会因干摩擦而损坏。经调查,是由于出口阀门开度过大,导致泵出现抽空现象,当时岗位操作人员对该泵性能、特点、结构了解不透彻,未及时发现,导致故障发生。之后根据轻烃储运工区实际情况对磁力泵的进出口压差进行了限定。进出口压差=ρgh,其中ρ是介质的密度,h是泵的扬程,g取常数10m/s。
  对于液化气装瓶3#泵,扬程为180m, 液化气密度为0.5g/cm3, ρgh=0.5×10×180/1000=0.9MPa,因此规定液化气装瓶泵的进出口压差保持在0.9MPa。
  对于液化气装车4#泵,扬程为120m, 液化气密度为0.5 g/cm3,因此规定液化气装车泵的进出口压差保持在0.6Mpa;对于轻油装车泵,扬程为120m, 轻油密度为0.6 cm3,因此规定轻油装车泵的进出口压差保持在0.7 MPa。
  经过对进出口压差限定,磁力泵运行情况良好,再未发生过滑动轴承因干磨损坏的故障。
  (2)操作过程中要防止磁力泵憋压运行及超负荷运行
  为防止憋压运行,泵不宜在低于30%的设计流量下运转。例如液化气装瓶3#泵的额定排量是12m3/h,30%的排量就是30%×12=3.6 m3/h,泵不宜在低于3.6 m3/h排量下运行,否则就可能导致泵处于憋压状态;为防止超负荷运行,泵的排量不宜超过额定排量,

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