摘要：通过最近几年的设备运行状态的观察和事故状态的统计发现，影响装置连续长周期运行的主要制约因素是输送液体介质的离心泵过流部件的使用寿命。本文从运行现状、事故原因的分析及处理措施等几方面进行论述。
关键词：煤气化；离心泵；运行现状
一、GE水煤浆技术的离心泵的运行现状
陕西长青能源化工的水煤浆气化装置从 2013年 05 月份开始投用，至今已运行 4 年，从运行 4 年的情况来看，故障发生的机理主要分为三个阶段，第一阶段为 2013年9月 年到 2013年12月，由于对工艺机理认识不到位，操作不熟练，导致事故发生频率高；第二阶段为 2015 年，工艺设计问题导致的事故逐渐显现，事故发生逐渐出现规律化；第三阶段为 2016年底至今，通过对设计问题以及设备选型问题的处理，本阶段出现的问题主要是与设备材质有关的问题，主要表现在设备磨损，刺漏。因此，对不同阶段出现的设备问题进行分析和总结，能够深入的理解煤气化装置离心泵的运行规律，并且有针对性的采取措施，保证装置的长周期运行。在此抽样 5 个位号（共计 26 台）具有代表性的离心泵进行统计分析，从 2013 年到 2017年6月 的维修情况如下表：
二、GE水煤浆技术的离心泵失效原因分析
对装置运行五年的设备故障进行统计分析，能够反映工艺状态、操作水平以及设备选型对装置长周期运行所产生的影响。在设备运行的第一时间段，维修次数为 0 次和1 次的占设备总数的 65%，即有 35% 的设备都进行多次维修，在设备运行的第二和第三时间段，维修次数为 0 次和 1 次的占设备总数的 30%，只有 70% 的设备都进行多次维修，其中 四台低压灰水泵维修次数达到 15 次。通过对故障原因的分析，各个阶段的故障存有共同的事故特点，但又有不同之处，在此，进行逐一分析。
（一）低压灰水泵的失效分析由于运行条件恶劣，输送的介质温度高在 55 度左右，介质中含有灰渣，在运行过程中，泵入口压力瞬间从 0.1Mpa 降到 0.05Mpa，此时泵的振动由 3.5mm/s 提高到 17mm/s，并且发出强烈的异音，当工艺调节入口压力到 0.1Mpa 时，泵的振动值降低，此现象为明显的汽蚀现象。此泵在开车初期，基本连续运行三月大修一次，每次都存在转子动平衡破坏、轴弯曲、叶轮和泵体口环磨损严重，平衡鼓磨损现象，严重时出现断轴现象，泵轴弯曲最大值达到 0.12mm。在运行接两年后，利用检修的机会对泵的入口管路系统进行检查，发现泵的入口分配管线严重结垢，根据这种状况，对原入口的管线进行改造，新增加一条低压灰水泵，将原来两开一备改为两开两备，入口有三台用一套管线改为两套。改造以后连续运行 12 个月，该泵的机械密封没有发生泄漏现象，彻底解决了以前机械密封运行不到一个月的被动局面，并且流量稳定，泵的振动在设计要求之内，没有出现振动超标的现象。
（二）输送含固体物料的渣水泵的失效分析
该部分主要表现在渣池泵，沉降槽给料泵，沉降槽底流泵，滤液泵等出口压力一般在 1Mpa 以下，出口温度在 100℃以下，介质中含固量高，一般在 5%~10% 之间，运行过程中，工艺流量调节频繁，通过检修统计，运行初期，叶轮的使用寿命在 8-12 个月，衬板等易损件的使用寿命大约 12个月，机械密封的使用寿命不到 6 个月，过流部件磨损严重，壳体出现磨损腐蚀现象如图 2-3 所示，检修对泵的磨损件进行更换，如图 2-4 所示。
图 2-3拆检后泵衬板的磨损情况 图 2-4部件原始结构图
通过以上三个事故案例可以看出，均存在入口堵塞引起泵的汽蚀现象。在煤汽化生产工艺中，离心泵输送的介质属于液、固两相灰水介质，由于煤质的变化以及操作条件的调整等引起灰水中固体含量的浓度和成分发生变化，离心泵运行在一个频繁变化的灰水工况中，输送灰水的管线中，经常存在管线的结垢物脱落堵塞泵入口的现象，导致泵的入口流量降低，产生汽蚀现象，在汽蚀与磨蚀的共同作用下，加速过流部件的磨损。
三、GE水煤浆技术的离心泵的处理措施
（一）针对工艺操作条件的不稳定性，优化工艺操作，第一、针对液体中灰分含量较大的情况，在工艺流程上，通过调整分散剂用量，减少流体的结垢速率。第二、通过加强煤炭采购质量的控制解决煤质中的灰分含量高问题，加强入厂煤的检验力度，严禁不合格的煤质进厂。第三、加强工艺人员的操作培训，控制气化炉的运行稳定性，减少合成气带灰量；提高操作人员的操作水平，特别在开泵的过程中，必须保证出口排气彻底，避免由于排气不彻底，引起管线和泵体振动。第四、定期向系统中添加新鲜水，降低腐蚀性离子（如氯离子）浓度，减少材料的腐蚀。
（二）针对当前工艺操作条件，优化检修策略针对GE水煤浆工艺管道、机泵结垢的固有特点，采用定期进行计划检修的措施：第一、定期冲洗管线中的结垢物，防止结垢物过厚脱落后堵塞泵入口。第二、对于易结垢的离心泵进行定期检修，清洗叶轮及流道内的结垢物。第三、在检修时，及时更换磨损比较严重的部件。对于关键的机泵在运行一年后，进行计划大修，通过预防性维修措施，降低事故率。第四、加强维修人员的巡检力度，在运行过程中，通过状态检测手段，采集机泵的运行数据，及时了解和掌握泵的运行状态，为泵的合理检修和经济检修提供依据。
结语
经过四年实验性的运行，通过对工艺操作的不断优化和对部分设计不合理的机泵进行改造和更新，目前我厂的机泵事故维修次数平均为每年 18 次，机泵的稳定运行为我厂的煤气化装置的长周期，连续运行提供了有力保证。
参考文献：
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论文作者:赵勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
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