低壓鍋爐給水泵Ⅲ出口壓力驟降原因分析及對(duì)策

趙月剛

（陜西未來(lái)能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

低壓鍋爐給水泵Ⅲ出口壓力驟降原因分析及對(duì)策

趙月剛

（陜西未來(lái)能源化工有限公司，陜西榆林 719000）

通過(guò)凈化裝置除氧及熱回收鍋爐給水泵出口壓力驟降、溫度驟升、電流下降、介質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生氣體，造成無(wú)法運(yùn)行得故障，進(jìn)行原因分析，數(shù)據(jù)核對(duì)后制定修復(fù)方案，滿(mǎn)足了工況要求。

低壓鍋爐給水泵Ⅲ；閥門(mén)；管路；電機(jī)；泵體；泵蓋；焊接

陜西未來(lái)能源化工有限公司煤制油項(xiàng)目于2015年8月投料試車(chē)成功，凈化裝置變換除氧及熱回收131P005ABC低壓鍋爐給水泵Ⅲ為系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備，設(shè)計(jì)兩開(kāi)一備。但最近131P005C泵僅在運(yùn)行2min后，就出現(xiàn)出口溫度驟升到130℃，出口壓力由3.2MPa（G）降到2.0 MPa（G），泵內(nèi)異響，電流下降，泵不打量，嚴(yán)重影響了設(shè)備備車(chē)管理。經(jīng)過(guò)多方面原因分析及排查，制定了修復(fù)方案，消除了隱患，特進(jìn)行總結(jié)以供化工企業(yè)同行參考。

1 泵技術(shù)參數(shù)

型號(hào)：250DS165×2；型式：臥式徑向剖分式；級(jí)數(shù)：雙吸兩級(jí)；

材質(zhì)：ZG230-450；流量：450 m3/h；揚(yáng)程：H=334m；

轉(zhuǎn)速：2 987r/min；介質(zhì)：鍋爐給水；密度：955.5kg/m3；

NPSHr：4.5m；入口溫度：104℃；入口壓力：0.07MPa（G）；

沖洗方式：PLAN21；支承型式：BB2；

平衡方式：分段雙蝸殼雙吸葉輪。

2 原因分析

2.1電機(jī)

2.1.1電機(jī)參數(shù)

型號(hào)：YFJ500-2；功率：630kW；轉(zhuǎn)速：2 987r/min；額定電壓：10 000V，工作制：SI；額定電流：42.5A；功率因素：0.901；絕緣等級(jí)：F；重量5 400kg。

21.2轉(zhuǎn)向

轉(zhuǎn)向如果不對(duì)，也會(huì)造成泵不打量。經(jīng)過(guò)確認(rèn)，泵從電機(jī)端看為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，方向正確。

2.1.3轉(zhuǎn)速

轉(zhuǎn)速不夠，會(huì)造成打量不足，壓力下降。經(jīng)過(guò)對(duì)泵電流核對(duì)及轉(zhuǎn)速監(jiān)測(cè)，轉(zhuǎn)速正常。

3.2閥門(mén)

3.2.1入口閥門(mén)

入口閥門(mén)DN350，入口閥門(mén)如開(kāi)度不夠，會(huì)造成泵供液不足，在連續(xù)工作下，泵內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣體。三臺(tái)泵進(jìn)口共用一條管道，因現(xiàn)場(chǎng)工藝運(yùn)行，閥門(mén)無(wú)法退出系統(tǒng)進(jìn)行拆檢。因此只能通過(guò)以下辦法進(jìn)行排除。

（1）拆卸入口管道過(guò)濾器，取下端蓋，打開(kāi)入口閥門(mén)，檢查介質(zhì)流量、流速均顯示正常。

（2）對(duì)入口閥門(mén)進(jìn)行開(kāi)關(guān)度檢查確認(rèn)，閥桿在開(kāi)關(guān)時(shí)水平移動(dòng)，閥門(mén)可全關(guān)閉也可打開(kāi)；同時(shí)取一DN50閘閥進(jìn)行拆檢，做試驗(yàn)證明閥桿水平移動(dòng)時(shí)閥桿不會(huì)脫落，證明閥門(mén)完好。

3.2.2出口止回閥

出口止回閥如不能打開(kāi)，泵介質(zhì)打不出去，介質(zhì)在泵內(nèi)連續(xù)循環(huán)，泵內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣體。通過(guò)拆檢，發(fā)現(xiàn)閥板、彈簧均完好，閥板可靈活開(kāi)閉，證明閥門(mén)正常。

3.2.3出口閥門(mén)

出口閥如不能打開(kāi)，同樣也會(huì)造成泵介質(zhì)打不出去，介質(zhì)在泵內(nèi)連續(xù)循環(huán)，泵內(nèi)會(huì)產(chǎn)生氣體。通過(guò)泵運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，打開(kāi)出口閥，出口也會(huì)增加流量，說(shuō)明閥門(mén)正常。

3.3泵

3.3.1泵各部裝配間隙檢查

序號(hào) 部位 配合公差 最大間隙mm 實(shí)測(cè)mm 1 一二級(jí)葉輪泵蓋口環(huán) ?224H8/223.5h8 0.5～0.644 0.6 2 一二級(jí)葉輪泵體口環(huán) ?228H8/227.5h8 0.5～0.644 0.62 3 級(jí)間密封環(huán)與級(jí)間軸套 ?115H6/114h6 1～1.044 1.02 4 泵蓋喉部襯套與螺套 ?95.6H8/95h8 0.6～0.708 0.65 5 一二級(jí)泵蓋側(cè)面進(jìn)液圓周部位與泵體 ?370H7/e8 0.125～0.271泵體?371.6，泵蓋?366，間隙5.6

通過(guò)上表可知，一二級(jí)泵蓋側(cè)面進(jìn)液圓周部位與泵體配合間隙出現(xiàn)嚴(yán)重超差。

3.3.2間隙增大后果

泵體泵蓋間隙增大到5.6mm，是造成泵出現(xiàn)上述故障的根本原因。因間隙增大造成介質(zhì)回流，出口溫度驟升到130℃，鍋爐水溫度升高變?yōu)樗魵猓隹趬毫τ?.2MPa（G）降到2.0 MPa（G），造成泵內(nèi)異響，電流下降。

3.3.3間隙增大原因

泵由于進(jìn)液溫度104℃，入口壓力0.07MPa，泵內(nèi)存在氣蝕，在高壓區(qū)泵蓋和泵體配合部位，氣泡破裂，沖刷以致間隙增大。

4 泵體泵蓋修復(fù)

為滿(mǎn)足系統(tǒng)運(yùn)行，需要對(duì)泵體泵蓋進(jìn)行補(bǔ)焊后加工，進(jìn)行修復(fù)。

4.1修復(fù)簡(jiǎn)圖及尺寸

4.1.1泵簡(jiǎn)圖（圖1）

4.1.2泵蓋修復(fù)簡(jiǎn)圖（圖2）

一二級(jí)泵蓋堆焊部位與泵體配合部分設(shè)計(jì)尺寸?370e8，由于氣蝕沖刷尺寸減小到?366，需堆焊后加工到原尺寸。

圖1　泵簡(jiǎn)圖

圖2　泵蓋修復(fù)簡(jiǎn)圖

4.1.3泵體修復(fù)簡(jiǎn)圖

圖3　泵體修復(fù)簡(jiǎn)圖

泵體堆焊部位設(shè)計(jì)尺寸?370H7，由于氣蝕沖刷尺寸增大到?371.6，需堆焊后加工到原尺寸。

4.2修復(fù)要求

（1）嚴(yán)格編制焊接方案，要求焊接時(shí)震動(dòng)消除應(yīng)力。

（2）機(jī)加工時(shí)，泵蓋泵體均以墊片處外圓進(jìn)行中心找正，要求百分表偏差在0.03mm范圍內(nèi)。

（3）泵蓋和泵體配合按?370H7/e8執(zhí)行，光潔度Ra3.2。

4.3焊接方案

4.3.1焊前準(zhǔn)備

①泵蓋、殼體材質(zhì)為ZG230-450，在鍋爐水氣蝕沖刷下尺寸減薄，應(yīng)根據(jù)工況溫高、壓力高的物性條件，選用超低氫、高韌性堿性焊條，牌號(hào)為T(mén)HJ507RH，符合國(guó)標(biāo)GB/T5117-2012 E5010-G，焊條直徑?3.2mm，烘干溫度300～350℃恒溫2h。

②焊前采用氣焊對(duì)焊接部位進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度控制住100～150℃。

③焊接選用在泵房?jī)?nèi)，環(huán)境溫度在25℃，避免焊接裂紋的產(chǎn)生。

④將泵體泵蓋沖刷部位打磨出光澤，去除毛刺、油污。4.3.2 焊接規(guī)范

①?3.2mm焊條選用100-140A；?4.0mm 直徑焊條，選用140～180A。

②泵蓋沖刷減薄4mm，泵體沖刷減薄1.6mm，泵蓋要進(jìn)行2層堆焊，泵體1層堆焊，焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制層間溫度。4.3.3 操作要點(diǎn)

①低氫型焊條必須進(jìn)行300～350℃烘干，時(shí)間2h，領(lǐng)用時(shí)應(yīng)放入100℃保溫筒，隨用隨取。

②堆焊時(shí)要以90°范圍劃分堆焊區(qū)，上下左右方向進(jìn)行對(duì)稱(chēng)焊接。

③多層焊接時(shí)必須將焊縫藥皮及飛濺清除后才能施焊，每層焊縫厚度控制在3～4mm。

④因工件焊接要求焊前預(yù)熱，應(yīng)保證層間溫度不低于最低預(yù)暖溫度，多層多道焊應(yīng)連續(xù)完成后再停止施焊。

⑤多層多道焊的層間接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，搭接量50%～60%，施焊過(guò)程中應(yīng)保證引弧和收弧處的質(zhì)量，收弧時(shí)應(yīng)將弧坑填滿(mǎn)。

⑥焊接時(shí)要全焊透，不允許有未焊透情況發(fā)生。

4.3.4焊縫質(zhì)量要求

焊后應(yīng)全部進(jìn)行100%PT檢驗(yàn)，符合JB4730-2005要求I級(jí)合格，其焊縫表觀質(zhì)量應(yīng)滿(mǎn)足：

①焊縫圓滑過(guò)渡，不能突變＜90°；

②焊縫高低差應(yīng)≤0.5mm；

③焊縫咬邊；

④焊縫不熔合為缺陷；

⑤焊接缺陷修補(bǔ)后應(yīng)打磨光滑；

⑥焊后用巖棉保溫材料進(jìn)行24h保溫以消除應(yīng)力。

5 結(jié)語(yǔ)

131P005C低壓鍋爐給水泵Ⅲ經(jīng)過(guò)原因分析、問(wèn)題排查，對(duì)沖刷部位采用以上方案進(jìn)行修復(fù)后，泵流量揚(yáng)程均達(dá)到工藝要求。同時(shí)對(duì)131P005A/B低壓鍋爐給水泵Ⅲ也進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)泵體泵蓋部位沖刷后間隙增大到4mm，及時(shí)進(jìn)行泵體泵蓋補(bǔ)焊修復(fù)，確保了設(shè)備備車(chē)。為提高泵的抗氣蝕性，計(jì)劃下一步對(duì)泵進(jìn)行技改，將泵過(guò)流部件材質(zhì)升級(jí)。原材料執(zhí)行API610中材料類(lèi)別S-6，改進(jìn)為C-6，泵體泵蓋材質(zhì)ZG1Cr13Ni，泵軸材質(zhì)3Cr13，徹底消除運(yùn)行隱患，為打造本質(zhì)安全型設(shè)備奠定基礎(chǔ)，保證系統(tǒng)高產(chǎn)低耗、節(jié)能環(huán)保。

Low-Pressure Boiler Feed Pump Outlet Pressure Plummeted Ⅲ Cause Analysis and Countermeasures

Zhao Yue-gang

The purification device deaerator heat recovery boiler feed pump outlet pressure plummeted，overheat，the current decline，gas is generated in the media，causing the fault can not run，cause analysis，develop rehabilitation program after data verifi cation，to meet the workers conditions require.

low-pressure boiler feed pump Ⅲ；valves；piping；motor；pump；pump head；welding

TK227.8

A

1003-6490（2016）01-0100-02

2015-12-10

趙月剛（1972—），男，工程師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化工作。