延長（zhǎng）石油碳氫研究（jiū）中心采用美國KBR公司輸（shū）運床（chuáng）氣化技術及（jí）自主開發的二（èr）段轉化技術建設了一套100t/天的中試裝置，該技術主要由輸運床氣化係統和二段轉化係統組成，解決了常規流化床氣化中的焦油殘留、甲（jiǎ）烷含量偏高、碳（tàn）轉化率偏（piān）低的（de）問題，合成氣產量高、質量好（hǎo）。同時，該技術具有處理原料範圍廣、單台氣化爐處理（lǐ）能力大、節能環保等優（yōu）點。該中試裝置（zhì）分為三個工段，分別為製粉工段、氣（qì）化工段及淨化工段。淨化（huà）工段的主要作用為對產生的合成氣進行降溫、濾去粗合成氣中飛灰及脫出合（hé）成氣中的鹵素及酸。該工段洗滌塔塔底循環泵為大連帝國產的高溫分離B型屏蔽泵（bèng），該泵的軸承采用碳化矽材質，該泵在運行過程中出現軸承、軸套、推力盤破裂現象，影響裝置的正常（cháng）運行。
　　1　屏蔽泵結構及主要（yào）故障
　　屏蔽泵是用同一根軸將電（diàn）機的轉子與泵的葉輪（lún）固定在一起的，然後用屏蔽（bì）套將這一組轉子屏（píng）蔽。電機的定子圍繞在屏蔽套的四周，屏蔽套是由（yóu）不鏽鋼金屬製（zhì）成的，因（yīn）此可以（yǐ）通過磁場傳遞給轉子，整個轉子在泵送液體中轉動，其結構如（rú）圖1所示。

　　被輸送液體由泵（bèng）的吸（xī）入口進入泵腔，在（zài）高速（sù）旋轉（zhuǎn）的葉輪作（zuò）用下，液體（tǐ）能量增加，從泵的排出口排出（chū），在泵排出口引入輸送（sòng）液體（tǐ）的(1%～3%)作潤滑與冷卻使用。
　　循環液有兩個流向，分別為:循環液流向（xiàng）一：泵排出口小孔－夾套式冷卻循環管－RB型端蓋－付葉（yè）輪－定子屏蔽套與轉（zhuǎn）子屏蔽套的間（jiān）隙－前側軸承與前側軸套之間的間隙。
　　循環液流向二：付葉輪－後側軸承（chéng）與後側軸套之間間隙－軸端中心孔。連（lián）接（jiē）體上的傾斜（xié）小孔將葉輪（lún）產生（shēng）的高壓傳入電機室，防止（zhǐ）付（fù）葉輪產生汽蝕。

　　在KSY裝置第四次開車運行初期，點動（dòng）屏蔽泵(411－JA)發現電機超流，泵未啟動。點動(411－JB)，泵啟（qǐ）動正常，但在泵運行（háng）約24h後，停（tíng）泵後再次啟動，發現該泵無法啟動（dòng）。在（zài）對（duì）屏蔽泵(411－JA)檢修過程中，發現軸承、軸套、推力盤、轉子（zǐ）、定（dìng）子表麵存在大量焦油和固體顆粒。同時在拆卸過程中，滑動軸承粘結在（zài）軸承座裏，很難（nán）將其取出，取出後發（fā）現軸承、軸套、推力盤均存在不同程度的裂紋;在對（duì）屏蔽泵(411－JB)檢修過程中，發現定子與轉子顏（yán）色變為紅色，軸承、軸套、推（tuī）力盤上存在少量的焦油和固體顆粒，檢查泵入口過濾器，發現入口（kǒu）過濾器存在大量的焦油和固體顆粒。同時，檢查發現兩台泵的轉子與定子表麵均出現輕微劃痕。
　　2　屏蔽泵故障分析
　　2．1工藝介質的影響
　　屏蔽泵(411－JA/B)輸送的介質為洗滌塔塔底堿液，經過（guò）氣化反應生產的合成氣在堿洗塔內進（jìn）行洗滌（dí），主要用（yòng）於（yú）脫出合成氣中的鹵素。由於前工段未能達到（dào）設計值，反應生成的焦油未能全部熱解，同時，旋風分離效果不理想，未能將合成氣中的固（gù）體顆（kē）粒有效分離，使得洗滌塔底部沉積了（le）焦油和砂子。沉積（jī）的（de）焦油和（hé）砂子通過塔底出口管線法蘭（lán）與泵的入口管線連接，使潔淨度不高（gāo）的堿液進入（rù）泵內。屏蔽泵是通過在排出口引入少量的輸送液體(1%～3%總（zǒng）流量)作為潤滑（huá）和冷卻使用。依次對後軸承（chéng）進行潤滑冷卻，然後再通過轉子與（yǔ）定子的間（jiān）隙進行冷卻，再對前軸承（chéng）進行冷卻。Z後經葉輪平衡孔回流到（dào）葉輪（lún）回眼口。如果輸送介質（zhì）含有雜質，潔淨度不夠，一方麵使入口（kǒu）過濾器堵塞，泵（bèng）的入口流量小於泵（bèng）設計的Z小（xiǎo）流量，使得介質在泵內（nèi）氣化，或泵入口沒（méi）有流量，泵出現幹轉現象。如泵(411－JB)，轉子與定子出現紅（hóng）色，長時間運轉會導致（zhì）電機（jī）燒壞。另一方麵可能出現循環管堵塞，使得潤滑和冷卻效果下降，如果含有固體顆（kē）粒容易使轉子與定（dìng）子出現明（míng）顯劃痕，長期運行會導致轉子和定子失效，同時電（diàn）機燒（shāo）壞。因此屏蔽泵在運行時一定（dìng）要保（bǎo）證（zhèng）輸送介質幹淨，同時入口流量必須（xū）大於（yú）泵設計（jì）時的Z小流量。

　　對於屏蔽泵(411－JA)在（zài）點動時未能（néng）啟動（dòng），檢修時發現軸承、軸套、推力盤、轉子（zǐ）、定子表麵存在大量焦油和固（gù）體顆粒，軸承與軸承座粘結在一起，無法拆下，通過蒸汽加熱的方法才將（jiāng）軸承拆下。通過以上（shàng）現象可以判斷，泵輸送（sòng）介質的潔淨度不高是引起軸承破（pò）裂的主（zhǔ）要原因（yīn）;對於(411－JB)泵軸（zhóu）承、軸套、推力盤上存在少量焦油，軸（zhóu）承並未與軸承座粘結在一起，但是拆開後發現整個轉子顏色發紅，入口過濾器存（cún）在大量的砂子，過濾器堵塞，可以判斷出(411－JB)軸承破裂的原因為泵（bèng）長時間在小流量下運（yùn）行，並使得部分堿液氣化，泵幹（gàn）轉運行，使得（dé）轉子表麵發紅。

　　2．2軸承材質的影響
　　該泵的（de）軸承為滑（huá）動軸承，其材質（zhì）選（xuǎn）用碳化矽，碳化矽屬於陶瓷，是以泥沙為主的SiO2，具有優良的耐化學腐蝕（shí）、耐磨、耐高溫性能及硬（yìng）度（dù）高、自潤滑性能好、抗高溫蠕變、摩擦係數小、導熱係數高等優點，其根據燒結方式的不同，可以分為高壓燒結、無壓燒結（jié）和反應燒結（jié）三種，無（wú）壓燒結碳化矽（guī）以其高耐磨性和低摩擦係數的優點，在屏蔽泵中得到廣泛應用。但碳化矽的硬度高，致（zhì）使其衝擊（jī）韌性相對較低（dī），在衝擊和振動工（gōng）況下，軸承容易（yì）破裂。屏蔽泵在啟動或停止時（shí）會產生很大的（de）軸向力（lì）。屏蔽泵運轉時，葉輪的前後蓋板所受壓力不平衡而產生（shēng）軸向力，通過轉子作用在軸承上，同時由於軸承與（yǔ）軸套之間、轉子與定子間隙存在焦油（yóu）和固體顆粒物，使軸承與軸套、轉子與定子粘結在一起，因此啟動時，受到的（de）軸向力超過設計允許的軸向力，使得軸套破裂。雖然碳化（huà）矽材（cái）質（zhì）具（jù）有化（huà）學腐蝕（shí）、耐磨、耐高溫性能及硬度高、自（zì）潤滑性能好、抗高溫蠕變、摩擦係數小、導熱（rè）係數（shù）高等優點（diǎn）諸（zhū）多優點，但由於其衝擊韌性較低，在該工況下對於輸送的含有焦油及（jí）固體顆粒、PH值呈弱堿性的介質，碳（tàn）化矽材質的軸承不能滿足的（de）需求（qiú）。
　　3　處理措施
　　3．1調整工藝係統
　　經過現場分析（xī），可（kě）以通過以下方法來（lái）確保工藝（yì）介質的潔淨（jìng）度及入口流量：
　　(1)調整前係統的工況，盡量減少前係統帶來較多的焦（jiāo）油和固體顆粒。
　　(2)改變塔底出（chū）口管線位置，從塔底側部（bù）將管線引出與泵的（de）入口管線相連，使固體顆（kē）粒沉積在塔底部，同時將泵入口管（guǎn）線的尺寸（cùn）由DN40的換為（wéi）DN50的，保證泵的入口流量。
　　(3)在泵的循（xún）環管線上增加過濾器，同時要確保增加過濾（lǜ）器（qì）後潤滑和冷卻液（yè）的流量。

　　3．2更換軸承材質
　　石墨材料可以（yǐ）通過浸漬樹脂來提（tí）高材料的物理、機械性能，由（yóu）於軸（zhóu）承的基體為石（shí）墨，就（jiù）決定了軸承具有一定的自潤滑性能，較小的摩（mó）擦係數，石墨軸承通過壓製而成，浸（jìn）漬樹脂後，形成微孔性結構，提高了軸承（chéng）的抗衝擊韌（rèn）性和抗折性。因此可以將（jiāng）軸承材質更換為浸漬石墨材質（zhì），以確保其抗衝擊（jī）韌（rèn）性的能力。
　　4　處理效果
　　通過調（diào）整工藝係統及更換塔底出口管線位置，使得屏蔽泵入口過（guò）濾器的固體顆粒及焦（jiāo）油含量明顯降低，泵的入口流量遠大於（yú）設計的Z小流量，使泵入口流量的調節範圍更廣；在泵循（xún）環管線（xiàn）上增加過濾器使泵的自潤滑介質的潔淨（jìng）度明顯提高，運（yùn）行一段（duàn）時間（jiān）後，對泵拆解檢查，泵轉子與定子（zǐ）的劃（huá）痕明顯（xiǎn）減少;更換軸承材料後，泵的啟動電流降低，運行過（guò）程中的振動減（jiǎn）小。
　　5　結語
　　屏蔽泵適用於輸送易燃、易爆、具有劇毒的所有化工（gōng）液體（tǐ），但輸送介質（zhì）必須（xū）幹淨（jìng），這樣才能夠（gòu）保（bǎo）證泵（bèng）的正常運行。通過以上改造措施，目前泵運行工況良好（hǎo），能夠保證裝置的正常（cháng）運行，同時提高（gāo）了（le）軸承的使用壽命，較少（shǎo）了備品備件的采購周期（qī）。確保試驗的順利進行。