Feluwa高壓煤漿泵常見故障解決途徑

韓鵬(陜西奧維乾元化工有限公司，陜西榆林719405)

0 引言

高壓煤漿泵作為水煤漿氣化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，其運行質(zhì)量好壞直接影響到生產(chǎn)系統(tǒng)的運行周期，因此對于該泵常見故障進行剖析，對于提升排除故障水平，加強高壓煤漿泵的平穩(wěn)運行、提高運行質(zhì)量具有推動作用。我公司氣化裝置采用西北化工研究院自主開發(fā)的多元料漿氣化制合成原料氣專利技術(shù)，其選用的高壓煤漿泵為德國feluwa 三缸單作用多重安全的雙軟管隔膜活塞泵(TGK400/400-K200-DS230HD)，主要是抽取大煤漿槽的水煤漿，加壓至6.5MPa,經(jīng)德士古燒嘴霧化后進入氣化爐，燃燒產(chǎn)生工藝氣。正常運行時兩開一備。

1 Feluw a高壓煤漿泵的工作原理

對于該煤漿泵而言，其泵傳動齒輪箱主要是利用電機進行驅(qū)動，其中齒輪旋轉(zhuǎn)運動是基于減速齒輪箱來實現(xiàn)的，并且將電機轉(zhuǎn)速控制在活塞沖程所需次數(shù)。液壓缸內(nèi)活塞往復(fù)運動，通過泵傳動齒輪箱來促使活塞運動的轉(zhuǎn)換；第一軟管-隔膜與第二軟管-隔膜驅(qū)動收縮以及擠壓。在第一以及第二軟管-隔膜間，基于水以及防凍劑等構(gòu)成傳動液，對水煤漿進行壓迫。第二軟管-隔膜的任務(wù)是將第一和第二軟管-隔膜之間的傳動液與活塞和第二軟管-隔膜之間的液壓油隔離開來。

通過這樣的機械控制來完成由排氣補油閥將回流到油箱的液壓油重新回到液壓室。第二軟管-隔膜被超壓推動，閥球升起打開后現(xiàn)有的壓力低于控制盤的設(shè)定值。為了補償脈沖輸出和降低管道振動，在泵頭的出口總管頂端安裝一個脈沖壓力補償器。對Feluwa 高壓煤漿泵的設(shè)備構(gòu)成進行了研究之后發(fā)現(xiàn)泵設(shè)置了壓力開關(guān)。

2 Feluw a高壓煤漿泵常見故障

2.1 單缸不打量現(xiàn)象

通常單缸不打量，一是進出口單向閥組件卡澀，二是傳動液與驅(qū)動液添加不足。

單向閥組件是該泵的主要部件，對煤漿流量及壓力的穩(wěn)定起著關(guān)鍵的作用。該泵共有3個泵頭，泵頭的進、出口分別設(shè)有2個單向閥，單向閥的閥球為空心球。檢修時，多次發(fā)現(xiàn)閥球出現(xiàn)半裂。如果在運行過程中同一個泵頭的進口或出口的2個單向閥閥球同時出現(xiàn)半裂現(xiàn)象，會導(dǎo)致泵單缸不打量，從而發(fā)生系統(tǒng)聯(lián)鎖跳車事故。

2.2 液壓油箱乳化溢流問題

對于純機械式補排油設(shè)施而言，其運行過程中容易出現(xiàn)乳化溢流問題。對于這一問題而言，當(dāng)feluwa 煤漿泵第二軟管隔膜受到損壞時，隔膜的兩側(cè)位置不斷會出現(xiàn)傳動液與液壓油相互混合，最終導(dǎo)致液壓油重新再返回至液壓室之中。上述過程重復(fù)進行，因泵隔膜室液壓油一直處于循環(huán)運行狀態(tài)，所以會很快導(dǎo)致液壓油箱乳化。如果此時第二軟管-隔膜出現(xiàn)超壓現(xiàn)象，則會也會導(dǎo)致液壓油出現(xiàn)乳化問題；此時，會對控制盤(具有壓縮盤形彈簧)起到帶動作用，同時控制盤使閥球升起，并且將該閥打開。當(dāng)隔膜出現(xiàn)破裂問題以后，活塞吸液沖程過程中隔膜之前與滯后的壓差相對減小，以致于減小了隔膜對機械杠桿產(chǎn)生的作用力，而且導(dǎo)致補油時間縮短，油箱中液壓油因過量而容易出現(xiàn)溢流。

2.3 隔膜破裂

隔膜破裂也是Feluwa 高壓煤漿泵常見故障之一。一旦發(fā)生就會造成該泵穩(wěn)定性及可靠性的降低。高壓煤漿泵的運行過程中軟管隔膜使用時間，一般是由于機械式補排油方式來決定的。結(jié)合其運行經(jīng)驗，將正常的疲勞損害排除在外，要考慮是否出現(xiàn)了平隔膜背面的控制盤，6個定位用的彈簧出現(xiàn)了破損，一旦彈簧出現(xiàn)破裂，將影響到平衡盤前后的運動水平。還要考慮機械式補排油裝置故障，是否出現(xiàn)液壓孔堵塞現(xiàn)象，橫隔膜的隔膜式的液壓油如果相對過量，根據(jù)控制盤后期的杠桿的運程決定平隔膜的壽命的特點，防治調(diào)整不當(dāng)影響到補流量。

2.4 超壓保護安全閥和排氣補油閥

超壓保護安全閥保護了泵、減速齒輪箱和驅(qū)動電機不受過載侵害，在泵的壓力過高時打開，將過量的液壓油排至油箱，為了安全采用雙安全閥并列布置。該安全閥與油箱采用螺紋聯(lián)接，在運行中發(fā)生脫落，導(dǎo)致高壓煤漿泵打量波動很大，系統(tǒng)連鎖跳車。每次停爐檢修，對高壓煤漿泵油箱內(nèi)的六臺安全閥進行檢查、緊固。排氣補油閥要嚴格進行補入的液壓油的三級過濾，這種補入的作用是防止排油孔堵塞這一經(jīng)常出現(xiàn)的問題發(fā)生。排出液壓油的過程不能使用橡膠工具或者有漆皮的工具，防止混入空氣。

3 高壓煤漿泵故障檢修排除案例

高壓煤漿泵(如圖1)在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)生了一系列的故障，導(dǎo)致了氣化爐停車達10余次，對運行故障進行精準判斷和處理之后解決了出現(xiàn)的問題，維護了氣化裝置的安全運行。第1次故障發(fā)生在隔膜破裂情況進行檢測之后，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出信號，現(xiàn)場壓力開關(guān)故障指示燈亮，油箱液壓油發(fā)黑，經(jīng)過檢查之后判斷軟管破裂，由此進行了停車檢查。第2次故障發(fā)生在進口管道上，由于出現(xiàn)堵塞引起的流量波動，操作室的操作人員經(jīng)過檢測儀警報，發(fā)現(xiàn)了泵體振動過大，壓力波動，現(xiàn)場雜音非常大。對于這一緊急情況，操作人員緊急提高運行頻率沒有達到很好的緩解效果，因此進行了停車檢查，對進出口單向閥拆開檢查發(fā)現(xiàn)有組單向閥里留有手套，導(dǎo)致該單向閥堵死無法進料。第3次故障是由于油箱內(nèi)的安全閥發(fā)生脫落，煤漿泵流量頻繁波動引起跳車。第4次故障是煤漿品質(zhì)變差導(dǎo)致了單向閥的堵塞，主要原因是由于新更換添加劑廠家，大槽下部煤漿結(jié)塊嚴重。停下來檢修時安排工藝人員對2個大槽結(jié)塊煤漿徹底清理，并用清水清洗干凈。第5次故障是由于該泵驅(qū)動電機電流超載嚴重，電機著火，系統(tǒng)直接拍停，后對電機進行檢修，并檢查相關(guān)線路。

圖1 Feluwa高壓煤漿泵部分構(gòu)件實圖

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對各種煤化工產(chǎn)品的需要量不斷增加，為了不斷滿足增長的需求，需要加大對煤化工產(chǎn)品的生產(chǎn)力度。高壓煤漿泵是煤化工生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，其技術(shù)水平的高低可以反映一個國家煤化工水平的高低，所以，我國越來越重視對該項技術(shù)的研制。作為水煤漿氣化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，高壓煤漿泵操作簡單，運行穩(wěn)定，對其常見故障及時進行判斷分析，找出問題所在，并及時排除，才能保證水煤漿氣化裝置長周期、安全、平穩(wěn)定運行。