FELUWA高压煤浆泵软管隔膜破裂的原因分析及解决措施.pdf

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1、第40卷第5期化工机械689FELUWA高压煤浆泵软管隔膜破裂的原因分析及解决措施李聿营4(中国石化齐鲁分公司第二化肥厂)摘要阐述了FELUWA高压煤浆泵的工作原理、性能特点和软管隔膜破裂导致的危害，针对齐鲁煤气化装置双软管隔膜活塞泵的应用情况，分析了软管隔膜频繁破裂的主要原因为隔膜腔体的结构尺寸设计不合理、排气补油阀预开度过大、软管隔膜的质量存在缺陷以及工艺操作条件不到住等方面。通过改进，软管隔膜的使用寿命由2300h左右达到设计寿命8000h以上。关键词高压煤浆泵软管隔膜破裂原因解决措施中图

2、分类号TQ051．21文献标识码B文章编号0254-6094(2013)05-0689-05中国石化齐鲁分公司第二化肥厂煤气化装置采用美国GE公司水煤浆加压气化技术，气化炉用水煤浆是由高压煤浆泵P1201提供的。高压煤浆泵P1201在工艺流程中的作用是抽取煤浆槽T1201内的水煤浆，加压至7．5MPa，与纯氧经三通道内外混水煤浆工艺烧嘴雾化后进人气化炉，在1350。C左右发生剧烈的氧化反应，燃烧生成合成气。1设备简介高压煤浆泵是水煤浆加压气化工艺的核心设备，齐鲁煤气化装置采用德国FELUWAPu

3、mpen公司制造的高压煤浆泵，性能参数为：处理物料煤浆处理能力19．0～48．1m3／h工作压力8．5—9．5MPa活塞直径180mm冲程250mm冲程数19～47次／min吸收功率最大167kW软管材料NBR隔膜软管寿命8000h高压煤浆泵型号为TGK300／250-K180一DSIOOHD多安全双软管一隔膜一活塞泵(图1)，三缸单作用，主要用来可靠地输送粘性、磨蚀性和有腐蚀性液体。图1FELUWA多安全双软管一隔膜一活塞泵2双软管隔膜活塞泵工作原理及性能特点2．1工作原理高压煤浆泵P1201

4、由变频电机驱动，通过减速齿轮箱将电机转速降低到FELUWA泵曲轴箱的传动速度。泵的曲轴箱将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，并将速度降低到活塞所需的冲程次数。通过活塞在液压缸内作往复运动，借助一定量的液压油来同时驱动两个软管隔膜。多t李聿营，男，1972年11月生，高级工程师。山东省淄博市，255400。690化工机械2013焦重安全的双软管隔膜活塞泵的工作原理为：泵的心脏是两个一内一外的软管隔膜，它将被输送的物料完全地密封在软管的内侧。随活塞的每一冲程，软管作脉动，将流体通过泵体内的直线流通

5、通道泵送出去，进出口阀交替动作使流体输出，泵头结构如图2所示。图2FELUWA双软管隔膜泵泵头结构2．2性能特点双软管隔膜活塞泵是密封严密、无泄漏的往复式容积泵，带双重密封的流体腔体，特别适合于处理腐蚀性和磨蚀性的流体与不同粘度的浆料。双重液力耦合，且同步动作的软管隔膜提供了直线形流通通道，避免了固体物的沉积。采用软管隔膜将输送介质与驱动介质(油类)隔开，使输送介质不仅无外漏，更重要的是输送的颗粒性介质与泵活塞运动部件不接触，免除了固体颗粒对泵造成的严重磨损，从而使泵的稳定性与可靠性大幅度提高，

6、确保了重要运动零部件的使用寿命。多重安全的双软管隔膜泵的开发基本上是利用脉动在不同速度下的收缩和扩张的原理，模仿人体心脏的完美的工作机理。双重“脉动”确保了泵实质上不会受到损坏，即使其中的一条脉动(软管隔膜)破裂，泵也可以可靠地阻止物料的泄漏，为备用高压煤浆泵的启动运行争取时间。软管隔膜泄漏检测系统，每个泵头都装有软管隔膜泄漏检测探头，它会在软管隔膜泄漏时，发出声或光信号。3煤气化高压煤浆泵运行情况齐鲁FELUWA高压煤浆泵虽采用了双软管隔膜结构形式，较以前软管一平膜活塞泵运行寿命显著提高，安全

7、性大大增强。但由于设计和操作等方面原因，齐鲁煤气化装置自2008年10月24日投产以来，3台高压煤浆泵频繁出现内外软管隔膜破裂的问题(表1为2009—2012年齐鲁高压煤浆泵软管隔膜使用情况统计)。考虑到高压煤浆泵运行的安全性，只要判断双软管隔膜中一个破裂，必须停车进行更换，从而导致煤气化炉频繁切换，成为煤气化装置安全稳定经济运行的瓶颈。为此，德国专家也多次到齐鲁进行技术交流，分析和查找问题的根源。表1高压煤浆泵P1201隔膜破裂运行情况统计4软管隔膜破裂危害及判断方法FELUWA高压煤浆泵作为

8、GE水煤浆气化装置的核心设备，担负着向煤气化炉输送高压水煤浆原料的任务，内外软管隔膜之一破裂，会大大降低设备运行的可靠度，加剧高风险运行；一旦双软管都发生破裂，水煤浆就会进入到活塞缸内与纯净的驱动控制液压油混合，整个活塞缸内有大量的煤浆参与到活塞的往复运动，会导致活塞环组件的磨损，并对液压控制系统造成严重污染，大幅增加维修时间和维修成本，影响装置的安全长周期运行。FELUWA高压煤浆泵在运行中发现液压控制油变色(被乳化)、液压控制油液位降低或增高以及软管隔膜泄漏检测报警等即可判定内外软管第40卷