重庆建峰化肥有限公司 重庆 408601
摘要：本文根据二氧化碳压缩机油泵振动高现象，从设备、工艺运行、检修几个方面分析原因，找出主要因素，采取相应措施解决振动问题。
关键词：二氧化碳压缩机；油泵；原因分析；选型；改造
1 概述
重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司第二套尿素装置采用二氧化碳气提工艺，其装置内二氧化碳压缩机采用日本HITACHI公司设计生产的离心式压缩机，型号为2MCH606+2BCH306/A。该压缩机的稀油站系统由上海某公司设计提供，其中油泵采用的是天津泵业机械集团有限公司生产的三螺杆泵，型号为SNH440R52U12.1，其性能参数为转速2950rpm，流量1000L/min，出口压力1.3MPa。
2 油泵运行状况
自2011年第二套化肥装置开车以来，机组油泵一直出现振动高，不能正常运行的情况，主要现象为：油泵在机组开车前运行状况良好，但随着机组转速提高，泵体及出口管线振动增大，出口压力流量减小，提速至运行转速7200rpm过程中，振动等问题依然没有明显好转。详见表1。
由表1看出，在机组冲转至3200rpm时，油泵振动突然上涨，高达7.0 μm/s，明显超过正常范围值，给机组运行带来重大安全隐患。
3 原因分析
引起泵及管道振动的原因有很多，根据现场运行工况及以往检维修经验判断主要原因有以下几种：
3.1 气蚀原因
泵发生气蚀现象一般是由进口管线流量不足或进口管线堵塞造成的，于是对进口管线阀门及过滤器进行检查，未发现问题，然后对进口管线进行增大管径，同时更换相应的阀门等管件，但经过试泵振动没有明显改善，因此说明进口管线不是引起振动的原因。
3.2 机械原因
泵设备振动原因一般为联轴器对中数据偏差或零部件磨损，于是对油泵进行多次对中，并严格把控对中数据，但振动没有消除。然后对泵体进行解体检查，发现螺杆无明显磨损，轴承、机封及安全阀等零部件完好，机械故障原因可以排除。
3.3 设备制造原因
通过油泵的运行及检维修未发现该泵在制造加工方面存在明显问题，但是考虑到机组安全，更换相同型号的油泵，但振动问题依然存在，设备本身无问题。
3.4 工艺原因
通过对油泵的分析及相应措施的实施，可以确认设备及管线不存在明显问题。从工艺方面进行调整来检验不同的转数负荷下的油泵工况。发现在机组正常运行条件下，不同的转速负荷对油泵工况无明显改善。经过多次开停车确认，机组在冲转过程中，当转数到达时3200rpm时，油泵振动必然突涨。初步分析认为：润滑油在温度压力等工况发生变化时，油泵不能满足该工况下的使用要求，造成振动增加。
4 故障确认及处理
4.1 确认润滑油工况
机组润滑油型号为ISOVG46，静态下温度为35℃左右，运行状态下润滑油箱内油温为54℃左右，油冷器出口油温为43℃左右，通过与其他类型机组润滑油工况对比，无明显区别。
对机组运行状态下的润滑油进行观察分析，发现机组转速在3200rpm以下时润滑油为淡黄透明状，但达到3200rpm时润滑油变为乳白浑浊状，外观发生了明显变化。如图1所示。
图1 润滑油外观变化
通过润滑油变化分析发现，机组运行转速达到3200rpm时，高速运转的零部件将气体与润滑油充分搅拌混合，急剧产生大量微小气泡，外观由透明变为乳白色，而润滑油在油箱内得不到充分沉淀，使依然存在的大量微小气泡进入油泵，螺杆转动挤压气泡破裂，从而造成泵体及出口管道振动[1]。
4.2 解决措施
根据以上分析，润滑油的变化是造成油泵振动的直接原因。针对润滑油气泡问题，通过添加消泡剂可以有效抑制其产生，但现有消泡剂主要是针对机械加工液开发使用的，并不适用现有润滑油，一旦加入很有可能改变润滑油的物化性质，后果难以预估[2]。
经与设备设计制造厂家技术讨论确认，现有2950rpm三螺杆泵在机组启动过程中啮合空间容积内的气泡密度随着气泡急剧增加而增大，破裂的气泡数量激增，进而产生的强烈的振动，最终造成油泵振动。要解决该问题，就需要在保证相同压力流量的情况下，增加油泵的啮合空间容积，同时降低转速。经过技术确认，将新油泵选为转速1450rpm的SNH940R50U8W2型螺杆泵，其他性能参数未做改变。根据实际运行验收新油泵技术参数完全满足现有工况。
5 油泵更新效果
油泵设备更新项目实施后，按照正常流程投用，并对投用后的相关参数跟踪监测。见表2
通过表2可以看出，新油泵振动及油压参数均在正常范围内，整体性能较原油泵明显提高，满足了现场使用技术要求。
6 结论
通过一系列的技术分析、措施改进，确定了油泵振动的根本原因，同时根据实际工况对油泵进行选型更新。设备更新以来，运行平稳，工况良好，且无故障检修情况，从根本上解决了油泵振动隐患，保证了机组的安全稳定运行。
参考文献：
[1]胡陈.浅谈工业螺杆泵的原理及应用问题分析 中国科技博览 2011，（13）：268-268
[2]张亨.消泡研究进展 精细石油化工进展 2000，1（7）：44-48
论文作者:潘绪磊,魏巍
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/21
标签：油泵论文; 润滑油论文; 机组论文; 工况论文; 原因论文; 转速论文; 气泡论文; 《基层建设》2017年第35期论文;