順丁膠罐管線振動的原因及消除
摘 要:由于膠罐管線的設(shè)計不合理,在生產(chǎn)中管線產(chǎn)生振動,造成管線出現(xiàn)裂紋,膠液泵故障率上升。經(jīng)過對管線振動原因的分析,對管線進(jìn)行改造消除管線振動。
關(guān)鍵詞:膠液管線 振動 膠液泵 堵塞
1、概述
順丁橡膠的膠液是通過膠液泵從膠罐送至凝聚釜。膠液泵采用北京化工機(jī)械廠的XHB50-46/1.6型旋轉(zhuǎn)活塞泵,該泵轉(zhuǎn)速經(jīng)減速后85rpm。這種泵的特點是脈沖小,流量穩(wěn)定,適合粘度較高的介質(zhì)[1]。兩轉(zhuǎn)子不相互接觸,靠同步齒輪傳動。根據(jù)該泵特點應(yīng)用在順丁膠液輸送中效果應(yīng)該較好??墒情L期以來,我車間的10臺這種泵在運行中常造成膠液管線的振動,嚴(yán)重時我們用VM-63測振儀測得管線振動振幅達(dá)到6~8mm。進(jìn)而造成管線出現(xiàn)裂紋,由于不具備動火條件,管線不能檢修,嚴(yán)重影響到生產(chǎn)。同時存在的現(xiàn)象是膠液泵故障率增加,有時一周需檢修一次,許多泵不能正常工作。
1998年~2002年10臺泵狀況統(tǒng)計如下。
特別是GA-201G/H/I/J四臺泵由于管線振動較大,幾乎不能使用。
到2002年6月檢修時,管線已出現(xiàn)裂紋五處,DN200氣動閥振壞18只,膠液泵檢修22臺次。
針對這些問題,我們結(jié)合現(xiàn)場的實際情況,作了以下幾方面工作:(1)改動入口管線。(2)對膠液泵進(jìn)行改進(jìn)。(3)制定現(xiàn)場操作程序,加強(qiáng)管理。經(jīng)過實施取得了滿意的效果。
2、原因分析
2.1 管線振動原因分析
由于旋轉(zhuǎn)活塞泵是一種靠介質(zhì)潤滑的容積式泵,要求運行時進(jìn)出口管路必須暢通。設(shè)計時泵的出入口直徑是200mm。在泵的入口處安裝一個高度1000mm,直徑500mm的過濾器,過濾器芯鉆有Φ5的孔。98年后車間為了減少成品膠中的自聚物等雜質(zhì)以便提高順丁膠的成品質(zhì)量,在過濾器芯上又加了60目的濾網(wǎng)。這雖然在一定程度上確實減少了膠中的雜質(zhì)。但是卻給管線振動帶來了隱患。
入口增加過濾網(wǎng)后,當(dāng)過濾網(wǎng)沒有被凝膠等雜質(zhì)堵時,膠液泵入口還比較暢通,泵運行時管線振動較小。當(dāng)泵運行一段時間后,管線振動漸漸加劇,待拆開泵入口過濾器后發(fā)現(xiàn)過濾網(wǎng)已被嚴(yán)重堵塞。
2.2 膠液泵故障原因分析
自從膠液泵入口過濾器增加過濾網(wǎng)后,膠液泵故障率顯著增加,主要表現(xiàn)為同步齒輪端和機(jī)械密封端發(fā)熱,達(dá)到120℃以上(按這種泵的正常運行情況,以上兩處的溫度應(yīng)為60℃~80℃)。分析主要是同步齒輪和機(jī)封得不到膠液的有效潤滑,致使產(chǎn)生干磨發(fā)熱。如何會產(chǎn)生這種結(jié)果,經(jīng)對膠液泵解體發(fā)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子腔內(nèi)的膠液通過節(jié)流襯套與軸之間的縫隙進(jìn)入軸承室,潤滑軸承后再進(jìn)入齒輪箱對同步齒輪潤滑,然后從泵內(nèi)入口端回到泵入口形成循環(huán)。這種循環(huán)方式若對粘度較低無雜質(zhì)的介質(zhì)是可行的,但是我車間生產(chǎn)的順丁膠液粘度較高且還含有部分凝膠。就會在實際循環(huán)中,一方面使節(jié)流襯套與軸之間的縫隙越來越小直至堵塞。另一方面由于膠的粘度大,流動壓力損失大,循環(huán)回路也易堵塞。這樣齒輪箱中的膠液就不能形成循環(huán),在同步齒輪的反復(fù)擠壓下就會變成塑化膠,失去潤滑作用。同樣也產(chǎn)生在機(jī)械密封端。發(fā)熱后的泵若繼續(xù)使用可能導(dǎo)致泵蓋爆裂。這在幾次檢修中得到證實。
2.3 操作原因分析
(1)由于過濾器在膠液泵的入口,當(dāng)需要清理過濾器時,為倒空過濾器內(nèi)的膠液,要把泵的入口閥關(guān)閉啟動泵抽過濾器內(nèi)的膠。這樣頻繁數(shù)次就容易使管線振動和損壞泵。(2)膠液泵切換不及時,沒有同一膠液罐和膠液泵配套使用,造成當(dāng)膠液泵沒有抽就近膠液罐時,泵入口管線彎頭較多流動阻力加大,一定程度上影響泵的運行。(3)入口過濾器堵塞嚴(yán)重時,不及時切換泵,使泵在入口不暢的情況下運行,造成管線振動加劇。
3、改進(jìn)措施
3.1 對管線的改進(jìn)
拆除膠液泵入口過濾器芯,為保證成品膠的質(zhì)量,在膠液噴膠總線上流量計之前并聯(lián)兩臺裝有60目過濾網(wǎng)的過濾器。為避免過濾器堵時造成膠液泵憋壓,在每臺膠液泵的出入口安裝帶有閥門的連通線,啟動泵時連通線閥門稍開。當(dāng)過濾器堵塞嚴(yán)重時,通過連通線的膠液量就會增加,而流量計顯示的膠量降低,操作人員可以根據(jù)DCS上的顯示調(diào)整操作,安排切換過濾器。
3.2 對膠液泵的改進(jìn)
根據(jù)對膠液泵的特點的分析,(1)在膠液泵節(jié)流成套上鉆兩個Φ10的孔與出口腔相同,增加流入齒輪箱內(nèi)膠液的壓力。(2)切除齒輪箱蓋上遮住齒輪箱與泵入口腔相通孔的部分。如圖
出口2—Φ10 入口流道 泵蓋入口切除部分
泵體 泵蓋
膠液泵改進(jìn)示意圖
這樣就可以使齒輪箱內(nèi)的膠液形成循環(huán),軸承和同步齒輪得到有效的潤滑。解決了同步齒輪運行中發(fā)熱的問題。保證膠液泵長周期運轉(zhuǎn)。
3.3 規(guī)范操作程序
(1)車間把膠液罐分為接膠罐和噴膠罐,同樣把膠液泵分為配膠泵和噴膠泵,噴哪一罐的膠就用該罐下的泵噴膠,減少泵入口的流動阻力。(2)規(guī)定膠液罐的最低液位,防止泵入口抽空。(3)認(rèn)真巡檢,檢查泵體及泵蓋的溫度,如有異常及時采取措施。
4、效果評價
2000年對三臺膠液泵進(jìn)行改造后,效果比較明顯。這三臺泵從2000年9月至2003年5月檢修兩臺次。泵的運行周期由以前的一到兩周增加延長至如今的近兩年。降低了檢修工作量,滿足了生產(chǎn)的需要。
2002年8月通過對膠液泵管線的改造和規(guī)范操作,擴(kuò)建開工后膠液管線振動顯著降低,同樣用VM-63測振幅只有0.07mm。
通過改進(jìn),解決了膠液管線振動和膠液泵故障率高的問題,有效的確保了車間的擴(kuò)建和生產(chǎn)穩(wěn)定。
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