聚酯装置预聚物输送泵检修及处理

2022-09-11

天津石化聚酯装置引进德国吉玛公司技术, 采用五釜流程连续化生产, 原料为PTA和EG, 采用两条生产线, 设计总生产能力为600T/D。经过优化工艺和技术改造, 现两区的产能均提升到了420T/D, 达到了设计值的140%。

经浆料调制及酯化反应后, 物料进入两个缩聚反应釜进行预缩聚反应, 停留一定时间后, 预聚物经齿轮输送泵 (14/1558-P01/P02) 输送至终缩聚反应釜。在设计上, 两台预聚物输送泵各在50%负荷下运行, 其中1台出现故障时, 另一台可以自动升至100%负荷运转而不影响生产。由于装置的提产, 现单台泵在60%负荷下运行, 1台泵出现故障, 必须进行降产操作, 而另一台泵必须在满负荷或超负荷运行, 对设备本身及生产的稳定带来了隐患。以设备大检修为契机, 对预聚物输送泵进行全面维修, 确保预聚物输送泵稳定运行。

一、结构及工作原理

预聚物输送泵是由MAAG公司生产的齿轮泵, 运行温度在270℃左右, 最大转速1800rpm, 额定流量5.43M3/H。预聚物输送泵主要包括电机、减速机、万向联轴器和泵体几部分, 泵体部分由泵壳、前后侧盖、齿轮轴、滑动轴承和机械密封系统构成。预聚物输送泵的齿轮与轴共为一体, 采用通体淬硬工艺, “D”型滑动轴承结合了强制润滑机理, 使聚合物经轴承表面, 并返回到泵的进口侧, 以确保旋转轴的有效润滑。当齿轮如图1所示方向旋转时, 预聚物即进入吸入腔两齿轮的齿槽中, 随着齿轮转动, 预聚物从两侧被带入排出腔, 齿轮的再度啮合, 使齿槽中的物料被挤出排出腔, 压送到出口管道。

1.吸入口2.排出口3.减压端面槽

二、预聚物输送泵在检修前运行中存在的问题

1. 泵体异音

上次大修后, 预聚物输送泵经过近4年的运行, 末期泵体开始出现了轻微振动及异常声音, 基本确定是齿间发生磨损或齿轮轴与滑动轴承发生磨损所致。

2. 机械密封泄漏及密封液系统故障

预聚物输送泵轴封采用双端面机械密封, 外加密封液强制润滑系统, 使用三甘醇 (TEG) 作为密封液。密封液罐上通入0.7MPa氮气背压, 由密封液泵 (小齿轮泵) 输送密封液经过电加热器进入机械密封室并经流量计返回密封液泵入口 (密封液罐出口) 进行循环。

运行中存在的问题有:a.密封液外漏;b.密封液内漏;.密封液泵故障;d.密封液管线堵塞。

3. 万向联轴器损坏

减速机与泵体的联结采用十字轴式万向联轴器。万向联轴器用来联结不同结构中的两根轴使之共同旋转以传动扭矩的机械零件, 主要特点是具有较大的角度补偿能力, 结构紧凑合理, 承载能量大, 传动效率高, 运转平稳, 噪音低, 拆装维护方便。曾经发生过联轴节十字头断裂的情况, 导致泵体停止运行。

4. 减速机漏油

减速机存在漏油现象, 主要是油封老化及减速机密封垫问题。漏油不仅污染了设备本体和环境, 影响设备外观, 达不到完好标准, 还增加了设备损坏的几率。一旦齿轮箱缺油, 将导致齿轮磨损轴承损坏, 严重时造成整台减速机报废。

5. 逆止器故障

作为预聚物输送泵的保护装置, 逆止器安装在减速机靠近电机侧, 只允许电机顺时针 (从电机风扇侧看) 转动, 避免因电机反转导致泵反吸出现事故。逆止器出现的故障主要是轴承润滑不良导致的异音及传动轴抱死等情况。

6. 电机及联轴器故障

电机出现的故障主要是电机温度、振动异常等情况, 以及与减速机之间的联轴器因找正或弹性块损坏导致振动异常等。

三、检修中的处理措施

1. 泵体维修处理

装置停车后对缩聚系统进行了三甘醇热清洗, 预聚物输送泵作为输送泵同时也被清洗的比较干净。从维修中对四台预聚物输送泵拆卸解体的情况看, 四台齿轮轴与滑动轴承磨损均较为严重, 接触面上出现了0.5mm左右的沟槽, 应该是物料中含有的微小硬物在润滑轴承时磨损所致。通过齿轮轴及滑动轴承的磨损情况分析, 并考虑到今后4年设备的长周期稳定运行, 决定对四台泵的主、从动齿轮轴及滑动轴承进行更换。

返装前, 首先对泵体及侧板清理干净, 在接触面上涂抹润滑油, 保证轻松装配到位, 避免使用强制砸入造成损伤。另外在装入“D”型滑动轴承时, 要确认好定位销钉的位置, 键槽与键要配合紧密。在返装侧板时, 椭圆金属密封圈务必要固定在侧板密封槽内, 避免紧固侧板时密封圈脱落导致密封圈损坏。