贫液泵润滑油变质原因分析及改进圆筒

贫液泵润滑油变质原因分析及改进

贫液泵润滑油变质原因分析及改进 2011： 1 概述我公司合成氨装置脱碳系统采用节能型的本菲尔流程，贫液泵是由升压泵和主泵串连组成。 1700kW驱动电机一端与主泵相连，另一端通过减速箱驱动升压泵。主、辅泵均为水平剖分式泵，轴封为机械密封，轴瓦为径向轴瓦。该泵一开一备，其中 A泵另一端通过SSS离合器与筒式结构的水力透平相连。其工艺流程为以吸收塔底部流出的106℃、 3.9MPa的富液，经水力透平减压膨胀至 0.35MPa，流入再生塔的上部，所回收的能量为补偿 A泵轴功率的40％，该泵的电机、主泵、减速箱的油系统均为强制润滑，润滑油系统如图1 所示。图1 润滑油系统（略，详见《化工设备与管道》2002年第6期）该系统使用的是46 ＃抗氨透平油，油槽贮量为 750L；两台立式螺杆泵一备一开，出口压力 0.70MPa ，流量 105L／min；一台油冷器将润滑油冷却至 35℃左右；一台立式双联式滤油器，不锈钢筒式滤芯，精度25μm，可在线切换。滤油器下游设自动式调节阀 P05067，经加压、降温、过滤后的润滑油在此减压至 0.175 MPa，经油总管分送至各润滑部位。在油总管上设有压力低连锁装置 PASL05069和 PASLL05070 ,当油总管压力低于 0.147MPa时， PASL05069动作启动备用油泵；当油压力低于 0.098MPa时，PASLL05070动作使溶液泵跳车,所以滤油器压差PDI05066一般不高于0.10MPa。2 故障原因一次系统停车后，溶液泵05P001A 停泵，再次启A泵后，油过滤器压差 P05066一小时内由0.03MPa升至报警值 0.10MPa，造成润滑油总管压力过低，引起辅助油泵启动，油泵出口安全阀起跳，油压大幅度波动，触及油压低联锁跳车。曾怀疑设备运行时间长，油中有杂质，但对油箱中的油进行多次较为彻底的置换过滤后，仍不能有效降低过滤器压差以及切换清洗的次数，同时出现电机轴瓦温度迅速升高，逐停泵检查。从润滑油槽中取油样经化验，结果见表 1（略，详见《化工设备与管道》2002年第6期）。由表1看出润滑油的主要变化在于油质呈碱性，且机械杂质有所增加。电机、主泵的轴承箱及减速箱的轴瓦面、轴承箱壁、油管道壁均附有黄褐色结晶体。取样分析主要成分为 K2CO3。以上分析可见，油系统中进入了 K2CO3溶液。混有碱液的油流过油冷器时，温度的降低使部分碱液结晶，较大的晶体堵塞滤芯，引起压差 P05066上升。漏过滤芯的碱液随润滑油循环到各润滑部位，影响润滑效果，导致轴承温度上升。3 油系统进碱液原因分析轴承箱和机封相距很近，润滑油直接加在轴瓦接触面上，回油从底部回油孔流回油槽。轴承箱两端设计为轴承护圈，有顶丝锁定在主轴上，随主轴转动，依靠轴承护圈和轴承箱之间的凸凹配合形成轴封。轴封箱和泵体之间组成一连接槽，槽上端与主轴线平行，容积约为10L，底部有一通孔直径 15mm，运行时，机封溢流出的冲洗水即从此孔流出。经过仔细分析研究得出：泵体机封漏出的密封水，在连接槽内积涨至轴承时，能沿着轴润滑油箱体上的轴承护圈间隙，由密封板内孔进入油系统，从而把泄漏出来的碱液带入油系统。水力透平及主泵的机械密封和轴承箱如图 2所示。图2 轴承箱和机封结构图（略，详见《化工设备与管道》2002年第6期）1）泵体机封损坏或密封水压力低，都会造成机封效果不好，碱液外漏量大。造成严重后果的因素主要有：①密封水压力低，加入溶液泵机封的水量过小或密封水冷却器 05E006换热效果不好，密封水温度高，使动、静环冷却不下来，热量带不走，容易使机封磨损；②密封水加入量过大易把水封环挤出来，不仅损坏了机封，还造成碱液外喷；③溶液泵出口润滑油压力波动，开、停车频繁，水力透平振动大，均能造成溶液泵振动，发生轴位移，容易磨损机封，水封环外出。2）造成滴水槽液位过高。一个是密封水漏量大，滴水孔排不及，另外是滴水孔容易被碱液结晶阻塞，碱液排泄不畅，造成槽内碱液积漫外溢，很容易造成油系统进碱。3）贫液泵轴封散热效果不好。密封水自密封水泵送水途经换热器换热，但换热器出口温度偏高，使贫液泵动、静环冷却不下来，热量带不走，机封磨损导致漏碱。4）轴承护圈间隙过大，密封板内孔磨损，为油系统进碱大开了方便之门，而且还易漏油。4 改进措施1）检查贫液泵主泵、电机和减速箱轴承，清理轴承箱和增速箱，更换机械密封动、静环和全部“ O”形环。2）针对CO2冷凝液泵设计量小、出口压力仅为 1.2MPa、且供给用户较多较散等问题，增加了 2台密封水泵，密封压力提高至1.6 MPa.。同时，调节阀设定低限位，增设报警提示，调节以密封压力为准，保证压力稳定正常。3）增大换热器循环水管径，提高循环水量，改善了换热器的换热效果，降低了密封水的温度，使贫液泵在运行中动、静环产生的热量被及时带走。4）将连接槽底部的排液孔扩大为30mm，并引一条蒸汽冷凝液管线，在每一个连接槽内加一个甩头，保持小开度，使80℃的冷凝液不断滴入连接槽内，即使碱液漏出也会被及时冲走，不至于产生结晶体堵塞滴漏。改进之后，贫液泵润滑油系统一直运行正常，未再发生过类似的事故，受到

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