神华榆林能源化工有限公司陕西榆林719302
摘要：化工泵机械密封投人使用后也必须进行正确地维护，才能使它有较好的密封效果及长久的使用寿命。应避免因化工泵零件松动而发生泄漏，注意因杂质进入端面造成的发热现象及运转中有无异常响声等。
关键词:化工泵；基本维护
1、化工用泵的选用要求
1.材质
因为化工用泵所输送的液体性质和一般泵不同，另外化工装置还有要求长期连续运行的特点。所以除操作方便、运行可靠、性能良好和维修方便等一般要求外，在不同的情况下还有不同的特殊要求，简单介绍如下：
（1）输送易燃、易爆、易挥发、有毒和有腐蚀性及贵重的介质时，要求密封性能可靠，只能微漏甚至完全无泄漏。因此应采用磁力驱动泵或屏蔽泵。
（2）输送腐蚀性介质时，应选用耐腐蚀泵。金属耐腐蚀泵的过流部件的材质有普通铸铁、高硅铸铁、不锈钢、高合金钢、铁及其合金等，可根据介质特性和温度范围选用不同的材质。非金属耐腐蚀泵过流部件的材质有：聚氯乙烯、玻璃钢、聚丙烯、F46、氟合金、超高分子量聚乙烯、石墨、陶瓷、搪玻璃和玻璃等，也应根据介质的特性和温度范围选用材质。一般来说，非金属泵的耐腐蚀性能优于金属泵，但非金属泵的耐温、耐压性能一般比金属泵差，非金属耐腐蚀泵常用于流量不大且温度和使用压力较低的场合。
1.2泵型式的确定
确定泵的型式首先是要根据是被输送物料的基本性质，其次要考虑生产的工艺过程、动力、环境和安全要求等条件。均相液体可选用的泵型式范围很广，而悬浮液则宜用泥浆泵或隔膜泵；液体中夹带或溶有气体时应选用容积式泵；粘度大的液体、胶体或膏糊料可用往复泵，最好选用齿轮泵、螺杆泵；输送腐蚀性介质时用各种耐腐蚀材料制造或带衬里的耐腐蚀泵；输送昂贵的液体、剧毒的液体应选用完全不泄漏、无轴封的屏蔽泵和磁力泵；工艺上要求的打液量精度高时宜选用计量泵；要求大流量、高压头时宜选用往复泵；要求流量小而压头高、液体又无悬浮物且粘度不高的情况，选用旋涡泵或多级离心泵。有电源的条件下选用电动泵；无电源或电力紧张而有蒸汽供应时可选用蒸汽往复泵；输送易燃易爆的液体时选用蒸汽往复泵或水喷射泵、蒸汽喷射泵是很安全的；若采用电动泵输送易燃易爆液体，则必须配用防爆电机。
实际上，在选择泵的类型时，往往不可能完全满足各个方面的要求，应以满足工艺和安全要求为主要目标，例如输送盐酸时防腐是主要要求，输送氢氰酸时防毒是主要要求，其他方面的要求（如扬程、扬量）都要服从主要的要求。
1.3扬程和流量的安全系数
作为选泵的主要参量之一的流量，以工艺计算确定的流量值为基础值，考虑到操作中有可能出现的流量波动以及开车、停车的需要，应在正常流量值的基础上乘以1.1～1.2的安全系数。
由于管道阻力计算常有误差。而且在运行过程中管道的结垢、积碳也使管道阻力大于计算值，所以扬程也应采用计算值的1.05～1.1倍。
1.4扬程和流量的校核
泵的型号确定后，须校核所选泵的流量和扬程是否符合工艺要求。
制造厂提供的泵的性能曲线或性能表一般是在常温常压下用清水测得的，若输送的液体的物理性质与水有较大差异（例如输送高粘度液体），则应将泵的性能指标扬量、扬程换算成对被输送液体来说的流量和扬程的值，然后把工艺条件要求的流量和扬程与换算后的泵的流量和扬程比较，确定所选泵的性能是否符合工艺要求。
1.5泵的轴功率的校核
轴功率受液体密度的影响。液体粘度也能影响泵的扬程、扬量及泵的效率，所以间接地影响泵的轴功率。泵样本上给定的功率是用水测得的，当输送密度和粘度与水相差较大的液体时，须使用有关公式进行校正，重新算出泵的轴功率，用校正后的轴功率选择配套电机，如果泵的生产厂家已有配套电机，则需根据校正后的轴功率确定是否须向生产厂家提出更换电机的要求。
1.6泵的台数和备用率
泵的台数，考虑一开一备是合理的，但如为大型泵，一开一备的配置并不经济，这种情况下可设两台较小的泵供正常操作使用，另设一台同样大小的泵作备用（即两开一备）。
一般来说，一些重要岗位的泵、高温操作或其他苛刻条件下使用的泵，均应设备用泵，备用率一般取100%，而其他情况下连续操作的泵，可考虑用50%的备用率。在连续操作的大型装置中使用的泵应考虑较大的备用率。
1.7离心泵安装高度的校核
为避免发生汽蚀或打不上液体的情况，泵的安装高度必须低于泵的允许吸上高度。为了安全起见，安装高度应比计算出来的允许吸上高度低0.5～lm。因此，在泵的型号选定之后，要计算允许吸上高度的值，并核对泵的安装高度是否合乎要求。
1.8离心泵的控制方案
1.8.1调节出口流量
在离心泵的出口处安装调节阀，改变阀门开度，使管道阻力变化，即改变管路阻力特性（直接节流方法），使离心泵的工作点发生变动，是直接节流的控制方案。此方案简单可行，符合离心泵的特性。
1.8.2调节旁路流量
在旁路管线上安装调节阀，通过改变调节阀的开启度的方法控制实际排液量。这种控制方案十分简单，适用于不便调转速的情况。优点：调节阀的口径比第一类方案所用的小得多。缺点：对旁路通过调节阀的那部分液体而言，由泵提供的能量完全消耗在调节阀上，回流量越大，泵所做的虚功越大，因此这种控制方案总的机械效率较低。
2、化工泵运行维护
2.1运行中的监视和维护
注意机组的响声和振动情况是否正常。观察电流表、电压表、压力表、真空表和流量计等仪表读数是否正常。电表能反映电动机的功耗和电网供电情况，其他仪表能反映泵的扬程、流量、吸入情况等运转性能。密切注意轴承的润滑情况和温升。轴承的润滑油油质和油最要严格遵照泵使用说明书上的要求，并定期更换新油。油量过多或过少，油质过稠或太稀，或混有其他杂质，都对润滑不利，将使轴承发热。泵运转时轴承温度，般不能超过70℃。
注意轴封的冷却、冲洗和工作情况。软填料有滴状泄漏是允许的，不能将填料压得太紧，以致增加摩擦功耗和使泵轴过早地磨损。检查机械密封时眼睛不要过近地对准密封部的切线方向，以防有腐蚀性的液体甩入眼内。注意冷却水的流量和温度。注意吸入侧和排出侧液面的变化和管路是否有胀裂、漏气、漏液等。平时要爱护泵装置的所有设备.保持机组的清洁.并注意操作安全.
2.2运行后的保养
泵在停车后，仍然要做好清洁工作。在寒冷季节，尤其在室外的泵，在停车后应立即放去泵内的液体，以防结冰冻裂泵体。热态工作的备用泵，尤其是多级离心泵，每班要盘车一次（半转），以免泵轴因长期定向自重而产生残余变形。一般的备用泵，也应定期启动一次。泵要定期检修，检查并更换不合格的易损零件，清洗管路，尤其是底阀、过滤器等。长期备用的泵，应将泵拆开，擦去水渍、铁锈，在加工面和螺栓上涂上油，再装起来，做好妥善的保管工作。
3、加强密封防泄漏
化工泵无泄漏是化工设备的永远追求，正是这种要求促成了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩展。然而真正做到无泄漏还有很长的路要走，比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。现就密封方面的一些基本情况简单介绍如下：
密封形式对于静密封来说，通常只有密封垫和密封圈两种形式，而密封圈又以O型圈应用最广；介质的粘度对泵的性能影响是很大的，当粘度增加时，泵的扬程曲线下降，最佳工况的扬程和流量均随之下降，而功率则随之上升，因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的性能，当输送粘性介质时应进行换算。对于粘度较高的浆类、膏类及粘稠液的输送，建议选用螺杆泵。
密封材料化工泵静密封的材料一般采用氟橡胶，特殊情况才采用聚四氟材料；机械密封动静环的材料配置较为关键，并不是硬质合金对硬质合金就最好，价格高是一方面，两者没有硬度差也并不合理，所以最好根据介质特点区别对待。对于动密封，化工泵很少采用填料密封，以机械密封为主，机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分，平衡型适用于高压介质的密封（通常指压力大于1.0MPa），双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质，双端面机封应向密封腔中注入隔离液，其压力一般高于介质压力0.07～0.1MPa。
4、油路清洗
4.1清洗方法
安装完成后，再试车前必须对油路进行清洗，一般情况下，机组附带油路等出场时，已进行了油清洗，但在运输、安装时会产生一些焊渣等杂质，如不清洗干净会对机组的安全运行造成很大的隐患，所以必须对油路进行全面清洗，每次检修玩开车前也应进行油路清洗。
油路清晰一般在正常操作压力下进行，启动油泵在油系统内进行循环，同时使油在一定温度内骤冷骤热，一般20-80度之间冷却和加热的时间越短越好，但由于有系统散热面积大加之加热和冷却设备能力有限，一般要求1-2小时从20度加热到80度，保温2小时，再用1小时降到20度，保温2小时再加热，如此反复进行，造成冷热冲击，在冷却同时用木锤按油流向敲打管线，特别是弯头和焊缝处，使杂质脱落，为了使管路清洗的又快又好，出了此方法和分段进行外，还可以采取如下措施：间断开停油泵和开关阀门，使油在管内产生涡流；向管内通入氮气，使油在管内产生紊流，提高冲洗效果；设法提高油的流速，加大油的流量，为此可加一台适当规格的油泵，增加油量。
油加热可用底部的加热盘管，同时利用油冷却器通冷水、热水交替加热冷却，也可通过其他方法，但应避免过高的温差，以免损坏冷却器。
4.2清洗前的准备
首先将油箱内清洗干净，然后注入60%以上的润滑油。冷却器、过滤器等油系设备和油路打开检查，并清洗特别是油路的死角部分，不然影像清洗效果。现场配置的管道要用木棍敲击焊缝和弯头使焊渣震落，如是碳钢管要进行酸洗，如是不锈钢管则要用蒸汽吹扫干净，然后用空气吹扫干净。
安装润滑油、控制油等过滤器滤芯。在回油总管处装一临时过滤网，防止杂质流回油箱，并用来确认清洗效果，该过滤网要求用2-5层100目以上铜或不绣钢网制成，按各阶段的具体要求接好零时管线和盲板。
4.3清洗步骤与标准：
一般油路清晰分2-3个阶段进行：
第一阶段启动油泵，让油通过所有油管轴承及密封腔等处，但不进调速器、跳闸发、自动调节阀等，每8-12小时检查一次杂物一般到肉眼看不见杂物为止，或回油总管过滤网上杂物少于2-4点/厘米2且没有较大的杂物。
第二阶段将轴承密封等全部装回，让油通过所有部件并把油压控制在正常操作油压，有循环若干时间，直到滤网肉眼看不见杂物（分析合格）为止。
5、化工泵机械密封泄露事故分析
一般泵用机械密封在安装后都要经过静态和动态的试验，以确认机械密封安装正确，当发现有泄漏时，便于及时进行维修。另外在正常运转时也可能突然出现泄漏，此时可以根据情况进行综合分析，确认导致机械密封泄漏的真正原因便于解决。
5.1泄漏原因分析及判断
安装静试时泄漏，静试观察泄漏量。当受到轴向压紧后，产生摩擦力致使压紧力沿轴向逐渐减少，同时所产生的径向压紧力使填料紧贴于柱塞表面而阻止介质外漏。径向压紧力的分布由外端（压盖）向内端，先是急剧递减后趋平缓，介质压力由内端逐渐向外端递减，当外端介质压力为零时，则泄漏很少，大于零时泄漏较大如通过检测泄漏量较小，可以初步判断为动环或静环密封圈存在问题；如通过检测泄漏量较大时，则可诊断动、静环摩擦副间存在问题。
5.2化工泵机械密封的选择改进
化工设备追求目标是无泄漏，正是这种要求促成了磁力泵的应用日益扩展。在使用过程中，开始允许填料有少量泄漏，待使用一段时间，填料处于相对稳定状态后，再调整填料压盖。切不可开始时压得过紧，以防烧坏填料，当前应用最广泛的耐油橡胶品种具有一系列优越性能，耐磨性比天然橡胶高耐高温性较天然橡胶、丁苯橡胶都好。密封材料化工磁力泵静密封的材料一般采用氟橡胶，特殊情况才采用聚四氟材料；机械密封动静环的材料配置较为关键，并不是硬质合金对硬质合金就最好，价格高是一方面，两者没有硬度差也并不合理，所以最好根据介质特点区别对待。
5.3化工泵机械密封检修中的误区
在装出油阀紧座和油嘴紧帽时，应按规定力矩拧紧，以保证装配后的喷油器和喷油泵技术状态的良好。弄懂偶件的结构特性和工作原理，做到无故障时不随意调整，维护使用时不随意拆卸，维修检查时不乱敲乱打，清洗保养时不乱擦乱碰，装配调整时不乱改乱拧，一切按沥青保温泵规范技术要求进行，以达到延长其使用寿命的目的。
6、化工泵其他改造措施
6.1优化联轴器结构和性能
老式的胶圈式联轴器，胶圈容易老化、磨损，引起振动，故改造为法兰双膜片联轴器。因为从实际损坏的膜片组及理论分析可知，膜片组件的损坏主要出现在膜片组铰接点附近。膜片联轴器的易损部件为膜片组件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作效率。当膜片联轴器处于高速运转或反复正反转状态时，膜片组承受着交变应力的作用，易发生疲劳破坏。为了具体分析膜片组损坏原因，延长膜片联轴器的使用寿命，以束腰形膜片为例，先确定膜片组的结构，再对脉冲阀膜片组进行强度分析，并对传统膜片组和有补片膜片组进行分析比对。
6.2轴承压盖改造
把轴承两端的压盖改为螺旋密封。因原轴承两端压盖为骨架橡胶密封，机泵长时间运行使骨架橡胶密封磨损、老化、失效，造成润滑油外流或冷却水进入轴承箱机油乳化，损坏轴承。检查化工泵管路及结合处有无松动现象。用手转动化工泵，试看化工泵是否灵活。向轴承体内加入轴承润滑机油，观察油位应在油标的中心线处，润滑油应及时更换或补充。拧下化工泵泵体的引水螺塞，灌注引水（或引浆）。尽量控制化工泵的流量和扬程在标牌上注明的范围内，以保证化工泵在最高效率点运转，才能获得最大的节能效果。
6.3化工泵机械密封
化工泵机械密封投人使用后也必须进行正确地维护，才能使它有较好的密封效果及长久的使用寿命。一般要注意应避免因化工泵零件松动而发生泄漏，注意因杂质进入端面造成的发热现象及运转中有无异常响声等。冲洗冷却等循环保护系统及仪表是否正常稳定工作。要注意突然停水而使冷却不良，造成密封失效，或由于冷却管、冲洗管、均压管堵塞而发生事故。机器本身的振动、发热等因素也将影响密封性能，必须经常观察。当轴承部分破坏后，也会影响密封性能，因此要注意轴承是否发热，运行中声音是否异常，以便可及时修理。
结束语
化工泵必须在选型时认真计算泵的工作压力并考虑管路的影响，注意提升液体的温度、物理及化学性能。运行时要勤检查，及时发现问题，检修装配要仔细，要注意弹簧、动静环密封圈的松紧。只有这样才能延长泵的使用寿命，减少渗漏和维护，为正常生产提供保证。
参考文献：
[1]杨生.泵在石油化工行业中的应用[J].通用机械，2007.
[2]董志波.化工用泵的现状及发展方向[J].炼油与化工，2010.
[3]刘宜，张佳卉.提高石油化工流程泵性能的几项措施[J].通用机械，2005.
[4]化工工艺设计手册（上）（第三版）.化学工业出版社，2003.