泵友圈動(dòng)設(shè)備群技術(shù)交流第70期
泵友圈動(dòng)設(shè)備群技術(shù)交流第70期
問
請教個(gè)問題,現(xiàn)在有沒有關(guān)于哪些規(guī)范強(qiáng)制要求泵類設(shè)備要配軸承位的振動(dòng)和溫度檢測。
答1:規(guī)范一般只有更新的時(shí)候才會(huì)要求,一般是國家政策或者專家意見要求。
答2:沒有強(qiáng)制要求,不過可以看看HG/T 6354-2025。2025年11月1日實(shí)施的,專門針對化工場景。規(guī)定了“振動(dòng)和溫度一體式傳感器”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于涉及防爆安全,在防爆區(qū)內(nèi)若未按此配置傳感器,可能無法通過安全驗(yàn)收。
答3:一般在AQ 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)里有規(guī)定。比如AQ 3059關(guān)于液化烴罐區(qū) 就有強(qiáng)制規(guī)定:液化烴離心泵應(yīng)按照 GB/T 3215 進(jìn)行設(shè)計(jì),制造和檢驗(yàn),軸封應(yīng)按照GB/T 34875設(shè)計(jì),制造和檢驗(yàn)。
6.2.3.2液化烴儲(chǔ)罐區(qū)離心泵應(yīng)采用雙機(jī)械密封,軸封的設(shè)計(jì)壓力不?應(yīng)低于泵最大入口壓力。新建液化烴罐外泵應(yīng)配置軸溫,振動(dòng)檢測儀表和在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。當(dāng)安裝空間不受限時(shí),在役液化烴罐外泵應(yīng)配置軸溫,振動(dòng)檢測儀表和在線狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),當(dāng)安裝空間受限時(shí),應(yīng)規(guī)定振動(dòng)和軸溫檢測點(diǎn),供巡檢人員定期檢測。
問
請教,我這一臺沈陽遠(yuǎn)大的D型壓縮機(jī),兩個(gè)氣缸一級壓縮,進(jìn)排氣各4個(gè)氣閥,實(shí)際流量為4000方,需求量為3000方,現(xiàn)計(jì)劃拆除一個(gè)進(jìn)氣閥,是否可行。
答1:從原理上講,通過改變氣閥數(shù)量來調(diào)節(jié)氣量是可行的,但這屬于非標(biāo)準(zhǔn)操作,風(fēng)險(xiǎn)較高。通常建議使用帶卸荷器(氣閥頂開器)的進(jìn)氣閥來實(shí)現(xiàn)氣量的有級調(diào)節(jié),這樣更安全可控。
答2:常規(guī)的排量控制方法包括:轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)(Speed variation)、余隙調(diào)節(jié)(Clearance variation)、旁路回流、氣缸單/雙作用切換、氣閥卸荷或這些方式的組合。單純拆除進(jìn)氣閥,本質(zhì)上是一種極端的“余隙調(diào)節(jié)”或“卸荷”方式,但不可控。標(biāo)準(zhǔn)的余隙調(diào)節(jié)是通過增加余隙容積來實(shí)現(xiàn)的,例如加裝余隙囊(Clearance pockets,參考ISO 13631 7.4.2)、氣閥墊(Valve spacers,7.4.3)、余隙瓶(Clearance bottles,7.4.4)等。最穩(wěn)妥的做法是咨詢壓縮機(jī)廠家,看是否能通過加裝氣閥墊等方式安全地增加余隙容積。
答3:建議直接上無級氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)或標(biāo)準(zhǔn)的余隙調(diào)節(jié)系統(tǒng),這是最規(guī)范、最安全的解決方案。
提問者反饋:準(zhǔn)備上無極氣量,先試驗(yàn)一下,若果可行就不上了。
答4:拆除一個(gè)進(jìn)氣閥,相當(dāng)于該閥孔處于常開狀態(tài),會(huì)導(dǎo)致氣體在壓縮和膨脹沖程中發(fā)生短路回流。這會(huì)造成該氣缸的壓縮效率急劇下降,排氣溫度異常升高,同時(shí)由于氣流脈動(dòng)加劇,也可能導(dǎo)致進(jìn)氣溫度升高。
提問者反饋:應(yīng)該不會(huì)造成進(jìn)排氣溫度高,沒有進(jìn)氣閥,氣體只會(huì)在氣缸內(nèi)流動(dòng)排不出去。今天摘了一個(gè),明天試機(jī)�,F(xiàn)在主要考慮兩側(cè)不平衡,會(huì)不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)異響,或大小瓦受損。
答5:可以聯(lián)系廠家,將現(xiàn)有的氣閥改造為帶卸荷器的類型。沈陽遠(yuǎn)大應(yīng)該有這種成熟的設(shè)計(jì)方案,可以直接實(shí)現(xiàn)氣量的有級調(diào)節(jié)。
提問者反饋:帶卸荷器,卸荷器一次控制倆氣閥,現(xiàn)在量需要3/4。需要重新外接氣源。
答6:首先應(yīng)確認(rèn)原機(jī)組的卸荷調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)是怎樣的,例如是否為0-50%-100%的調(diào)節(jié)方式。對于四進(jìn)四排的配置,理論上可以改造為0-25%-50%-75%-100%的多級調(diào)節(jié)。建議先聯(lián)系廠家進(jìn)行詳細(xì)的熱力計(jì)算和動(dòng)力計(jì)算,確認(rèn)這種改造方案能否滿足生產(chǎn)要求。如果可行,可以考慮拆掉一個(gè)進(jìn)氣閥和一個(gè)排氣閥,然后在空出的閥孔位置安裝假閥(盲板)以保持流道對稱,這是成本最低的方案。但缺點(diǎn)是未來若想恢復(fù)最大氣量,改造會(huì)比較麻煩。無級調(diào)節(jié)和余隙調(diào)節(jié)各有優(yōu)劣,都能滿足要求,具體選擇需結(jié)合公司預(yù)算和長遠(yuǎn)規(guī)劃。
提問者反饋:我們計(jì)劃改無極氣量調(diào)節(jié),為了節(jié)省費(fèi)用,先做實(shí)驗(yàn),試一下,不行就改無極調(diào)節(jié),行,就這樣用�,F(xiàn)在壓縮機(jī)開起來了,氣量降了1/4,但是沒拆氣閥的那一側(cè)氣缸明顯噪音大很多�?罩庸苈罚駝�(dòng)稍微變大。
答7:你的判斷是正確的。拆除一側(cè)氣缸的氣閥,會(huì)直接破壞兩個(gè)氣缸之間的氣體動(dòng)力學(xué)平衡和機(jī)械動(dòng)力平衡。這會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)氣缸的負(fù)荷、氣體脈動(dòng)和受力情況完全不同,從而引發(fā)機(jī)組整體振動(dòng)加劇、噪音異常增大,長期運(yùn)行會(huì)對主軸承(大小瓦)、曲軸、連桿等關(guān)鍵部件造成額外的疲勞損傷,嚴(yán)重影響設(shè)備壽命和運(yùn)行安全。你觀察到的現(xiàn)象正是這種不平衡的直接體現(xiàn)。
問
往復(fù)式壓縮機(jī),氣缸內(nèi)有間斷性異響(聲音就跟兩個(gè)金屬撞擊一樣很清脆)。是什么原因?設(shè)備定期排液,壓力溫度都很正常,工藝沒有調(diào)整。
聲音很大,之前車間巡檢發(fā)現(xiàn)異響,報(bào)到我這,我來現(xiàn)場好幾次都沒聽到異響。剛剛又過來轉(zhuǎn)現(xiàn)場聽到異響了。響了5/6聲就沒有了。介質(zhì)帶液,車間一天一排,應(yīng)該不會(huì)積液。
答1:正常的閥片啟閉聲音通常是有節(jié)奏的,且聲音相對沉悶。你描述的“清脆金屬撞擊聲”且是間斷性的,更可能是氣閥組件(如閥片、彈簧)斷裂或松動(dòng)后,碎片在氣缸內(nèi)隨機(jī)跳動(dòng)撞擊產(chǎn)生的聲音,或者是活塞桿背帽、活塞螺母松動(dòng)導(dǎo)致的機(jī)械撞擊。
答2:既然介質(zhì)帶液,且聲音清脆,極有可能是“液擊”現(xiàn)象。雖然你們每天排液,但如果排液不徹底或氣體帶液量突然增大,液體進(jìn)入氣缸后因不可壓縮,會(huì)在活塞與缸蓋之間產(chǎn)生劇烈的液壓沖擊,發(fā)出金屬撞擊聲。這種間斷性異響風(fēng)險(xiǎn)極大,建議立即申請停機(jī),拆檢氣閥和氣缸,檢查是否有閥片破碎、活塞拉傷或液擊痕跡,切勿抱有僥幸心理。
答3:說到帶液,想問問兄弟單位,乙烯丙烯介質(zhì)的干氣密封大家有執(zhí)行定期排液嗎?中石化定時(shí)性事務(wù)清單規(guī)定干氣密封每周定期排液,但這個(gè)定時(shí)性事務(wù)是煉油事業(yè)部發(fā)的,化工這邊有人提出異議,認(rèn)為乙烯丙烯介質(zhì)的干氣密封不會(huì)帶液,不需要定期排液。
答4:干氣密封前置系統(tǒng)確實(shí)需要排液。只要有氣液分離罐,壓縮機(jī)出口多少會(huì)帶液的。如果液體進(jìn)入干氣密封,會(huì)破壞密封端面的氣膜,導(dǎo)致密封失效甚至燒毀。
答5:我們鎮(zhèn)海煉化是每周都要弄兩次。這是我們自己內(nèi)部規(guī)定的。
問
如圖,請問這種密封形式,PLAN 23/61代表什么意思?
答1:這是指機(jī)械密封的沖洗方案,依據(jù)的是API 682標(biāo)準(zhǔn)。
答2:建議深入學(xué)習(xí)一下API 682標(biāo)準(zhǔn),里面詳細(xì)定義了各種沖洗方案(Plan)的管路布置和用途。
提問者反饋:是的,能看懂PLAN 23,就是加上61不大明白。
答3:PLAN 61通常指的是從泵出口引出一路沖洗液,經(jīng)過冷卻器后注入到密封腔。但在PLAN 23/61這種組合標(biāo)注中,往往意味著該管路目前并未實(shí)際連接或使用,只是預(yù)留了接口并用絲堵封閉。是否啟用PLAN 61,取決于介質(zhì)的特性(如是否易結(jié)晶、聚合等)以及工況需求。在你的案例中,可能只是設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了這種可能性,實(shí)際運(yùn)行主要依靠PLAN 23。
提問者反饋:明白了,主要是PLAN23密封方案。我們是考慮泵停運(yùn)的時(shí)候還,如何保護(hù)這種機(jī)封,想把這密封自沖洗的改到泵出口,因?yàn)檫\(yùn)行溫度高,這樣停的時(shí)候自密封沖洗能流動(dòng),確保冷卻效果。運(yùn)行的時(shí)候沒這顧慮。運(yùn)行溫度270度。
答4:270℃的介質(zhì)溫度非常高,對于PLAN 21(從泵出口引出介質(zhì)經(jīng)冷卻后進(jìn)入密封腔)來說,冷卻負(fù)荷極大,且高溫介質(zhì)容易在密封腔內(nèi)汽化,導(dǎo)致潤滑失效,所以通常不推薦單獨(dú)使用PLAN 21。你考慮的在啟停階段引入沖洗液來保護(hù)機(jī)封的思路是正確的。不過,直接將PLAN 23改為從泵出口引沖洗液(類似PLAN 21)在停運(yùn)時(shí)可能無法形成有效循環(huán)(因?yàn)楸貌晦D(zhuǎn),沒有壓差)。更穩(wěn)妥的方案可能是:在PLAN 23的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)獨(dú)立的、帶小泵的沖洗回路(如PLAN 23+外接沖洗泵),或者在啟停時(shí)通過外部引入低溫、潔凈的沖洗液(類似PLAN 32的思路,但需考慮介質(zhì)相容性),以確保機(jī)封在極端溫度變化下的安全。
提問者反饋:現(xiàn)在是糾結(jié),目前運(yùn)行沒什么問題。就是啟停時(shí)候,為了考慮保護(hù)機(jī)封。
問
請教一個(gè)關(guān)于高速泵的問題:在開機(jī)過程中會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一次很短暫的劇烈振動(dòng) (高速泵轉(zhuǎn)速在過一階臨界轉(zhuǎn)速時(shí)引發(fā)的振動(dòng))。
答1:帶氣(氣縛或氣蝕)確實(shí)會(huì)引發(fā)劇烈振動(dòng),但這與臨界轉(zhuǎn)速是兩回事。臨界轉(zhuǎn)速引發(fā)的振動(dòng)是轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性,與流體狀態(tài)無關(guān)。
答2:如果是汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵,汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子本身確實(shí)存在臨界轉(zhuǎn)速,且通常在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),啟動(dòng)時(shí)必須快速通過。
提問者反饋:是不是汽輪機(jī) 大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 還有航空發(fā)動(dòng)機(jī)一系列高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子。
答3:任何轉(zhuǎn)子都有臨界轉(zhuǎn)速。對于剛性軸設(shè)計(jì)的低速設(shè)備,工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于一階臨界轉(zhuǎn)速,因此不會(huì)遇到;而對于高速泵、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等柔性軸設(shè)計(jì)的設(shè)備,工作轉(zhuǎn)速通常會(huì)跨越一階甚至二階臨界轉(zhuǎn)速,因此在啟停機(jī)過程中,必然會(huì)經(jīng)歷短暫的劇烈振動(dòng)區(qū)。
答4:是的,這就是轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。工程師會(huì)通過繪制“坎貝爾圖”來分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的固有頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,確保工作轉(zhuǎn)速避開臨界區(qū),或設(shè)計(jì)好如何安全地通過臨界轉(zhuǎn)速。
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