（1.沈阳耐蚀合金泵股份有限公司；2.沈阳市装备制造工程学校辽宁沈阳110022）
摘要：屏蔽泵由于没有动密封，输送液体介质不会产生泄漏，在化工装置中常用于输送有毒有害、易燃、易爆、强腐蚀性、有放射性的液体介质。通过对屏蔽泵结构和工作原理的介绍，结合实际生产过程中出现的故障进行分析，提出合理的处理措施，保证屏蔽泵稳定运行。
关键词：屏蔽泵；故障；对策
引言
屏蔽泵没有转轴密封，能够实现理论绝对无渗漏，这种优势使得屏蔽泵近些年应用十分广泛，特别适用于各种小流量、高扬程工况，有着广阔的应用前景，研究屏蔽泵的常见故障和处理策略，对屏蔽泵的正常使用和维护工作有着重要意义。
1屏蔽泵机械原理
普通的离心泵使用联轴器连接叶轮轴与电动机轴驱动，叶轮和电动机一起旋转。相比之下，屏蔽泵作为一种无密封泵，泵与驱动电机都在充满泵送介质的密封容器中，旋转磁场由电线绕组提供，进而驱动转子运转。屏蔽泵的这种结构无需再像传统的离心泵一样设置旋转轴密封装置，只有静密封，所以能够实现完全无泄漏。
2屏蔽泵的结构
基本型屏蔽泵主要由泵体、叶轮、滑动轴承、轴套、推力盘、定子、转子和屏蔽套组成。定子的表面和转子的表面装有由非磁性耐腐蚀性金属薄板做成的定子屏蔽套和转子屏蔽套，另外在各自的侧面用耐腐蚀的金属厚板与它们焊接密封起来，与输送的液体完全隔开，使定子的铁芯、转子的铁芯与泵送介质完全隔离不受浸蚀。叶轮和电机转子装在同一根轴上整体浸没在被输送介质中运转，有前后两个滑动轴承支承，没有与外界贯通的转动零件。
3案例分析
某厂自投产以来各动设备运行平稳，系统运转正常。但自2017年底始，脱乙烷塔顶回流泵时常出现超电流过载、现场噪声增大，振动异常，TRG表指示器出现在黄色区域等现象。但当做出工艺系统调整时，该现象并无变化，系统运行一段时间后自动恢复正常，此现象无规律反复出现。
屏蔽泵工作原理与普通离心泵一样，在启动前泵内灌满液体介质。启动后，泵叶轮中的液体随着叶轮转动，产生离心力，在离心力作用下液体介质自叶轮甩出，再经由泵蜗壳和出口管线排出，从而达到输送液体介质目的。屏蔽泵主要有以下特点：①输送液体介质不会泄漏，特别适合输送对人体有害对环境有污染的液体介质；②不会从外界吸入空气，适合用于真空系统和一旦接触外界空气就变质的液体介质；③不需要注入轴承润滑液和密封冲洗液，不会污染输送液体介质；④适合输送高温、高压、超低温、高熔点液体介质；⑤电机与泵一体，采用积木式结构，非常紧凑；体积小、重量轻、占地面积小，易安装；⑥因无冷却电机风扇，运行声音很小；⑦主要维护只是更换轴承，所以减少了运行维护成本。
3.1故障情况及原因分析
3.1.1电机过载
工艺状态：装置负荷增大或系统流程波动较大时，制冷单元调整J-T阀、膨胀机喷嘴开度等参数波动显著增大，引起分馏单元来液量波动（增大），塔顶回流罐液位存在波动，当液位过高时，导致回流泵电机超过额定电流运行，过载停机。
3.1.2滑动轴承磨损
屏蔽泵用的滑动轴承一般为石墨轴承或碳化硅轴承。经讨论分析，造成滑动轴承磨损的原因可能有：①循环管线堵塞，导致润滑液体流量不足，轴承发生干磨损坏；②轴承导液槽过小导致润滑液流动不畅，轴承干磨损坏；③轴承与轴之间间隙不合适。间隙过大，轴承中的润滑液膜难以形成，保证不了液体润滑，而且还会降低设备的运转精度，甚至会产生剧烈振动和噪声，严重时引起事故。间隙过小，润滑液膜也难以形成，还会产生高热，致使轴承损坏；④由于介质温度过高，容易造成介质汽化，黏度下降，不能在轴承与轴之间形成液膜，起不到润滑作用。
经检查发现，泵体循环管线并无堵塞现象；进一步对轴承进行测量检查，发现导液槽宽度仅为3mm，容易造成导液效果不良；对装配后的石墨轴承和轴间隙进行测量达到0.20mm，明显偏大；该泵入口甲醇温度为76℃、压力为0.2MPa，而甲醇常压下的沸点为64.7℃，甲醇经过泵叶轮做功后，部分进入石墨轴承的甲醇发生汽化，致使轴承与轴之间不能形成有效液膜润滑。
3.1.3叶轮磨损
经讨论分析，造成叶轮磨损的原因可能有：①转子窜量过大，导致叶轮与蜗壳摩擦；②泵叶轮锁紧螺母松脱，导致叶轮松动发生偏磨；③轴弯曲，轴承磨损太多，使叶轮晃动，产生摩擦；④叶轮背叶间隙过大，导致叶轮与蜗壳间隙太小，一旦泵运转，在正常窜量范围内或轴跳动在正常范围内都可能与蜗壳发生碰撞，产生摩擦。
对解体后的泵进行检查，转子窜量在正常范围内；叶轮锁紧螺母无松脱现象；检查轴弯曲情况，测轴圆跳动小于0.08mm，在正常范围内；测量背叶间隙为6mm，过大。叶轮背叶间隙主要是对叶轮定位，叶轮与蜗壳流道不对中将会导致出口压力达不到工作需求。
3.2故障应对措施
3.2.1电机过载
脱乙烷塔顶回流泵发生电机过载停泵期间，脱乙烷塔顶回流罐液位波动频繁，泵出口流量调节阀开度从0%至100%来回变化，因此怀疑回流泵过载停机可能与制冷单元参数调整如（调节J-T阀开度、膨胀压缩机喷嘴开度），影响分馏单元进料量及进料组分变化有关。
建议措施：调整泵出口流量调节阀的PID参数值并及时根据流量阀开度调整泵回流阀开度，以保证流量调节阀保持在合理开度范围内；还应降低系统的波动如：调整制冷单元参数（如J-T阀开度、膨胀压缩机喷嘴开度）应保证下游压力平稳，重接触塔，脱乙烷塔液位稳定才可以保证分馏单元进料稳定，脱乙烷塔顶回流罐液位稳定，保证流量调节阀处于正常开度。
3.2.2叶轮磨损故障处理
从故障原因分析得出该泵叶轮磨损主要是叶轮背叶间隙过大引起，经过反复测量以及现场试验对叶轮重新定位，使得叶轮与蜗壳流道中心对中达到要求，将背叶间隙由6mm调整至0.5mm。
故障原因进行分析，并结合屏蔽泵的结构特点和工作原理，解决了该泵振值高、轴承温度高、出口压力不达标等问题，最终减少了该泵的故障发生率，达到了很好的效果，延长了设备的使用寿命。
3.3.3轴承损坏故障处理
查阅相关屏蔽泵的检修参数，将轴承与轴间隙由原来的0.20mm调整为0.14mm，将石墨轴承导液槽由原来的3mm加宽至6mm。降低回流管线介质温度，将该泵轴承润滑循环管线断开，新加装一台换热器，使进入泵体的甲醇在换热器中进行冷却，降低温度后再进入泵体轴承处，防止甲醇在轴承与轴间隙处由于温度过高而汽化，从而不能形成液膜润滑导致轴承损坏。
结束语
文章对屏蔽泵的原理，结构以及出现故障进行描述，原因进行假设后提出了一些建议措施，但具体解决方法应追从厂家的指导。而在厂家没有给出明确的有指导性意见之前，在生产操作方面要做到调整系统参数缓慢将泵的入口液位、出口流量、压力、电流纳入考虑范围，及时根据实际情况调整泵出口流量控制阀PID参数和回流阀开度就能降低泵损坏的风险，尤其是在分馏单元来液量小且不稳定工况下，应考虑增加返塔流量，以增加系统稳定性；严密监视泵入口过滤器压差、TRG指示表，定期拆检保养才能提高泵的使用寿命。
参考文献：
[1]刘士超.丙烯酸磁力屏蔽泵故障分析及解决方法[J].水泵技术,2016(06):39-40.
[2]杨文祥,张磊,邴海军.高温分离型屏蔽泵故障分析及解决办法[J].化工设计通讯,2016,42(07):92+96.