其工艺流程为:氨汽提塔底部流出的含氨011%洗涤水由该泵加压到11MPa送至吸收塔顶部。洗涤水喷淋而下与从底部进入的合成工序排放气逆流接触吸收氨气,流出的浓度为1516%氨水溶液,预热后再流入汽提塔中部汽提出氨气,从而实现高压回路的循环。

1 洗涤水泵的性能特点及事故经过

111 结构原理和性能特点
卧式三缸柱塞高压泵,型号为TITANO31120,F1FERONI公司制造,由22kW电机驱动,并配有
一齿轮减速箱。曲轴箱采用恒油位飞溅润滑,装N150抗磨齿轮油14L,主要润滑滚柱轴承、连杆轴瓦、十字头销头瓦、销子、十字头。该泵性能参数和技术参数见表1。
表1 高压洗涤水泵各种性能参数
工艺参数设备参数
技术参数/mm入口压力/MPa217出口压力/MPa11温度/℃40/60
流量/m3?h-1
615柱塞直径/mm55冲程/mm70曲轴转速
r?min-1
230轴功率/kW
22
大头瓦与曲轴间隙
01065～25
销头瓦与销子间隙
0103～0108
十字头与滑道间隙
0109～0123

112 事故经过
该泵自投用以来,运行基本稳定,进口轴瓦等零部件使用周期约为18个月。但进口备件价格昂贵,是国产件的5～10倍,该泵的备件国产化乃大势所趋。加上各项有利条件如订货周期短,价格低廉等,1999年12月检修时,进行了主要易损件的国产化改造,连杆大头瓦,十字头销头瓦、销子等使用了国内备件,对曲轴箱进行了检修。

正常运行时该泵温度应在45℃左右,但开启4h后温度升至约60℃,略偏高,说明内部有不良跑合,而各间隙均在技术范围之内。5h后温度升至68℃,说明内部磨损加剧,及时换油后温度不断上升,而且较快。尤其是从60℃到80℃,不到2h。拆开曲轴箱检查发现油底部沉积大量合金碎片和销沫。十字头销头瓦磨损严重,部分已磨透;销子也磨出环状道道深槽。大头瓦部分合金因磨损过热而呈蜂窝状脱落,内轴轴颈上粘有大量的轴瓦合金,且表面粗糙度较差。

2 故障原因
211 设计结构及材料缺陷
大头瓦、十字头销头瓦为双金属薄壁瓦,内壁合金不均匀,耐磨性差,工作面易磨损掉或溶化脱落。换国产件后,十字头销头瓦与原件对比:没有开口,缺少弹性和张力。有开口的销头瓦收缩后装入十字头中胀开能过盈装配紧。无开口的销头瓦过盈量小会出现“跑圈”现象,即衬套旋转,磨损较快,虽可涂锁固胶,但油温略高时效果就不好。反之,过盈量大,装入后收缩变形收口,销子不易
装入。销子表面硬度低(实测硬度为HR220,要求达到硬度为HR450)不耐磨,出现较深的环状深槽,这些都可以产生大量热量。大头瓦钢壳弹性差,强度低,定位槽角度不合适,缺少棱角,不能与连杆内孔很好地胀紧定位,有时出现“跑圈”现象
造成恶劣后果。
212 润滑不良,造成磨损,间隙增大
由于曲轴使用时间已较长,轴颈有磨损,且略显椭圆,粗糙度降低。国内轴瓦对润滑条件要求较为苛刻,其原润滑情况为:曲轴箱的润滑方式采用飞溅润滑,特别是十字头和销头瓦的滑润油是通过旋转的曲轴拐甩上和被3个刮油板刮倒十字头上部,从3个十字头上的油孔流入十字头和销头瓦处。润滑油通过连杆大头端油孔进入大头瓦,一部分油通过连杆油孔流入销头瓦处,再通过十字头的环状油槽自然流到曲轴箱底部。

由于飞溅润滑中无油过滤器,润滑油中的杂质及运行磨损的金属铁屑得不到过滤。同时润滑油本身不带压,且粘度较高,易造成油孔堵塞,流油不畅;使连杆大头瓦、十字头销头瓦等处润滑不良,引起磨损加快,间隙增大,形成恶性循环。造成发热和磨损加剧,无法正常运行。

3 技术改造
针对以上原因,联系生产厂家对轴瓦、销子等进行了技术改进,力争满足装配要求和使用条件。
1)修磨曲轴,除去粘附的合金,消除椭圆,达到应有的粗糙度。
2)改善润滑条件,延长零部件使用周期。考虑到曲轴上没有油孔且加工难度较大,故将油路设计在十字头、销子、连杆外。将曲轴箱的飞溅润滑方式改为强制润滑:在曲轴非驱动端,通过连接一短轴,驱动一台齿轮油泵,端盖钻孔,加一骨架油封(3215mm×18mm×8mm)。油泵入口加一过滤器。曲轴的两端滚柱轴承在正常油位时,仍可采用飞溅润滑即可。

油泵出口与3个十字头油孔连接进油,十字头上下都有十字形油槽,压力油可直接进入十字的油孔,到十字头销头瓦,顺着连杆内的油孔进入连杆大头瓦,润滑油的润滑油路改为:曲轴箱→过滤器→油泵→油冷器→曲轴箱十字头滑道→十字头销头瓦→连杆油孔→连杆大头瓦→曲轴箱底部。原来的飞溅润滑油路仍然存在,只是不再向十字头提供润滑油,从而充分保证各摩擦副的良好润滑。改进后,润滑油压力为20kPa,夏季长时间运行,油温稳定在45℃以下,一切正常。
3)加强日常维护。在曲轴箱底部加一温度计,便于观察油温。对油质进行勤检查,及时排水和污油,适度补油。定期打开清理曲轴箱、过滤网。

4 结束语
三柱塞高压泵在备件国产化后虽然出现了一些问题,但经过不断的改进完善,现在运行正常,既成功实现了易损备件的国产化,又满足了正常生产的需要,日常维护工作大大降低,备件消耗降低明显。改造后1年多以来该泵运行稳定,国产后的轴瓦、销子已可长期正常使用,检修周期也大大延长,每年可以节约检修费用10万元,取得了较好的经济效益。