磁力泵退磁原因分析及改進措施

    磁力泵由于是新設(shè)備、新技術(shù)，而且運行時對工藝、操作的要求非�？量�。事故發(fā)生后生產(chǎn)廠家對我們的工藝流程和操作提出質(zhì)疑，為了徹底將磁力泵退磁原因分析清楚，我們做了以下工作。首先對外部工藝流程系統(tǒng)和司泵操作規(guī)程進行了檢查。

   （1）對從儲罐到泵的入口管線和泵的出口到裝火車管線進行了認真細致地檢查，通過工藝流程檢查和確認，確定我們的工藝流程沒有錯誤，排除了工藝系統(tǒng)的原因。
   （2）對泵入口前面的過濾器進行了檢查，并沒有發(fā)現(xiàn)任何雜質(zhì)，因此排除了入口堵塞的可能。
   （3）對磁力泵進行了充分灌泵和徹底排空，否定了泵內(nèi)存在空氣的判斷。
   （4）當時付料儲罐的液位8.6米，不存在低液位付料。
   （5）罐區(qū)付料作業(yè)、裝火車裝車作業(yè)的工藝人員嚴格按照操作規(guī)程操作，不存在違章作業(yè)。
   （6）罐區(qū)司泵員操作時嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，而且廠家技術(shù)人員也在現(xiàn)場，不存在誤操作。

    在排除了工藝流程系統(tǒng)和操作因素的原因以后，我們又對磁力泵的自身結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了認真細致地分析。

    由于磁力泵的滑動軸承是以所輸送的介質(zhì)進行潤滑冷卻的，因此運轉(zhuǎn)時，潤滑流道必須提供足夠流量的介質(zhì)對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域和滑動軸承與推力盤、轉(zhuǎn)軸之間的摩擦副進行潤滑冷卻。而生產(chǎn)廠家只在一對滑動軸承之間即泵軸的中間部位開一個回流孔，而且軸和回流孔都不是通孔，這樣將使通過摩擦副的冷卻潤滑介質(zhì)流量不夠，產(chǎn)生的熱量不能及時帶走，不能建立并保持良好的液體摩擦狀態(tài)。自潤滑冷卻不好造成滑動軸承干摩擦導(dǎo)致抱軸，而外磁轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量。在內(nèi)磁轉(zhuǎn)子工作極限溫度以下（釹鐵硼為120℃），其傳遞能力的下降是可逆的，而在極限溫度以上則是不可逆的。即內(nèi)磁轉(zhuǎn)子冷卻后，喪失的傳遞能力再也不能恢復(fù)，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子逐步失去磁性，最終導(dǎo)致內(nèi)磁轉(zhuǎn)子出現(xiàn)高溫退磁。因此磁力泵的自潤滑系統(tǒng)設(shè)計缺陷是造成退磁的主要原因。

    除了磁力泵自身設(shè)計缺陷以外，我們還根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)，做了以下分析。

    （1）所輸送的介質(zhì)（純苯）易揮發(fā)，溫度升高容易汽化。而且隔離套內(nèi)的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和隔離套在運行中都會產(chǎn)生熱量，（內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流產(chǎn)生高熱量）這將使工作溫度升高。由于磁力泵自身設(shè)計缺陷導(dǎo)致潤滑冷卻不好，如果介質(zhì)進到泵里的溫度高于進口壓力所對應(yīng)的汽化溫度，則會使介質(zhì)產(chǎn)生汽化，形成氣泡，這對輸送易汽化液體的磁力泵會產(chǎn)生很大的安全隱患。
    （2）介質(zhì)獲得的靜壓能過低導(dǎo)致汽化溫度降低而發(fā)生嚴重汽蝕使介質(zhì)斷流，發(fā)生干摩擦導(dǎo)致軸承燒毀抱軸。泵在運轉(zhuǎn)時葉輪內(nèi)部的壓力是不同的，磁力泵由于離心力的作用使入口處的壓力最低，但是當?shù)陀诠ぷ鳡顟B(tài)下的飽和蒸汽壓力時介質(zhì)就會產(chǎn)生汽蝕。當泵剛開始發(fā)生汽蝕時，汽蝕區(qū)域較小，對泵的正常工作沒有明顯影響，在泵的性能曲線上也沒有明顯反映。但當汽蝕發(fā)展到一定程度時，汽泡大量產(chǎn)生，堵塞流道，使泵內(nèi)液體流動的連續(xù)性遭到破壞最后造成泵的抽空斷流而發(fā)生干摩擦，由于冷卻失效隔離套渦流損失發(fā)熱嚴重，將導(dǎo)致介質(zhì)溫度和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子的溫度急劇升高。

    根據(jù)以上分析我們將采取相應(yīng)的措施加以預(yù)防。

    如何改善磁力泵的自潤滑冷卻條件，防止摩擦副液膜不發(fā)生汽化導(dǎo)致干摩擦是解決磁力泵內(nèi)磁轉(zhuǎn)子退磁的關(guān)鍵。同時考慮到所輸送的介質(zhì)有易揮發(fā)、汽化的性質(zhì)，可以根據(jù)能量守恒的原理，通過降低介質(zhì)的速度能，提高靜壓能來提高介質(zhì)的汽化溫度，這樣可以對介質(zhì)因溫度升高而汽化加以有效預(yù)防。根據(jù)以上思路，提出將磁力泵軸和葉輪同時進行改造的方案，將有望能夠徹底解決磁力泵內(nèi)磁轉(zhuǎn)子退磁的問題。具體改造措施如下：

    （1）將磁力泵軸由半空心改為全空心并且將回流孔鉆透改為通孔，以增加介質(zhì)的冷卻潤滑過流量。
    （2）安裝時使一對滑動軸承的螺旋槽（螺旋槽幫助介質(zhì)沖洗和潤滑轉(zhuǎn)軸，螺旋槽的旋向要特別關(guān)注）的旋向相吻合，使冷卻介質(zhì)流動更加流暢，外磁轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)感應(yīng)渦電流產(chǎn)生的熱量能及時帶走，改善滑動軸承與泵軸和推力環(huán)的冷卻潤滑效果，使摩擦副之間維持一層液膜，實現(xiàn)液體摩擦。
    （3）將葉輪進行切割。在保證效率基本不變的情況下將葉輪切割，一方面可以通過降低液體的速度能，提高靜壓能來提高介質(zhì)的汽化溫度；另一方面也可以減少外部能量的傳入，以免介質(zhì)溫度提高而汽化。同時還擴大了磁力泵的操作范圍，減少了工藝波動對泵的影響。
    （4）安裝磁力泵保護系統(tǒng)，當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行或內(nèi)磁轉(zhuǎn)子因抱軸卡住時，磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫保護機泵。