在石油化工行业中,G型螺杆泵常需输送高粘度、含颗粒或腐蚀性介质,其维护保养直接关系到设备寿命、生产效率及安全性。以下从专业角度解析维护保养要点,结合行业特性与设备原理展开说明:
一、日常运行监控:实时数据追踪与异常预警
石油化工介质(如原油、沥青、含砂油品等)的复杂性要求对泵的运行状态进行高频监测,具体包括:
1. 压力与流量监控
- 设定压力上下限阈值(如额定压力的110%为上限),通过压力表实时观察波动。若输送含砂原油时压力骤升,可能是螺杆与衬套间隙被颗粒磨损或堵塞,需立即停机检查。
- 流量波动超过5%时,需排查介质粘度变化(如温度过低导致原油粘稠)、吸入管路漏气或螺杆磨损等问题。
2. 温度与振动监测
- 轴承温度超过70℃或泵体温度较正常运行时升高15℃以上,可能是润滑不足或螺杆摩擦加剧,需检查润滑油量及油品变质情况(石化行业常用锂基润滑脂,建议每500小时检测锥入度)。
- 振动值超过5.5mm/s(ISO 10816标准)时,需排查联轴器对中偏差(允许误差≤0.05mm)、地脚螺栓松动或螺杆磨损导致的动平衡失效。
3. 介质特性记录
- 每日记录输送介质的粘度(如原油在50℃时粘度需≥100cSt)、含固量(含砂量>0.1%时需加强过滤)及腐蚀性(pH<6或>9时需检查防腐涂层),为定期维护提供数据支撑。
二、周期性维护:按工况定制保养周期
根据石化行业连续生产特性,将维护分为日常、月度、季度及年度计划:
1. 日常维护(每班执行)
- 检查吸入管路过滤器(建议采用金属网式,孔径≤0.5mm),若输送含砂原油,每班清理一次,避免滤网堵塞导致泵吸空。 - 手动盘车确认转动灵活,听运转声音是否有异响(如金属摩擦声可能为螺杆与衬套磨损)。
2. 月度维护
- 拆解联轴器防护罩,检查弹性块磨损情况(裂纹深度>2mm时更换),并重新对中校准(使用激光对中仪,轴向偏差≤0.03mm)。
- 检测电机绝缘电阻(≥2MΩ),石化环境建议采用防爆电机,重点检查接线盒密封胶圈老化情况。
3. 季度维护
- 拆卸泵头,检查衬套(橡胶或金属材质)磨损量:橡胶衬套内径膨胀超过1.5%额定尺寸时更换;金属衬套(如镍基合金)与螺杆间隙超过0.3mm(额定间隙0.1-0.2mm)时需研磨或更换。
- 清洗轴承箱,更换润滑油(壳牌Omala S2 G 150齿轮油,换油周期≤2000小时),并检查轴承游隙(深沟球轴承游隙>0.08mm时更换)。
4. 年度大修
- 整体拆解泵体,对螺杆进行无损检测(磁粉探伤),重点检查螺纹根部是否有裂纹(石化介质腐蚀易导致应力开裂)。
- 对衬套进行耐压测试(额定压力的1.5倍,保压30分钟无泄漏),若输送腐蚀性介质(如含硫酸的化工原料),需检查衬套防腐涂层(如特氟龙涂层)的完整性。
三、关键部件维护:针对石化介质的定制化方案
1. 螺杆与衬套:抗磨损与防腐蚀核心
- 材质选择:输送含砂原油时,螺杆可采用表面硬化处理(如镀铬,硬度≥HV1000),衬套选用耐磨橡胶(丁腈橡胶NBR适用于油温≤120℃,氟橡胶FKM适用于120-200℃);输送强腐蚀性介质(如浓盐酸)时,螺杆采用316L不锈钢,衬套选用聚四氟乙烯(PTFE)。
- 间隙调整:新泵安装时,螺杆与衬套的径向间隙需控制在0.1-0.2mm,通过调整轴承压盖垫片实现。运行1万小时后,若间隙超过0.5mm,需更换衬套或研磨螺杆。
2. 机械密封:防泄漏的关键屏障
- 石化行业优先选用双端面机械密封(带封液系统),封液压力需高于介质压力0.1-0.2MPa,常用封液为硅油(适用于高温)或水(适用于常温)。
- 每季度检查密封面磨损情况:动环(碳化硅)与静环(石墨)的摩擦痕迹宽度超过3mm或出现沟槽时必须更换,避免介质泄漏引发安全事故(如原油泄漏遇明火爆炸)。 3. 轴承与润滑系统
- 采用双重密封轴承(迷宫式+骨架油封),防止石化介质中的粉尘、油气侵入。输送高温介质(如沥青,温度>180℃)时,轴承需配置水冷夹套,控制轴承温度≤80℃。
- 润滑系统需安装油过滤器(精度≤25μm),每月检测油质(酸值>1.0mgKOH/g时换油),避免油品氧化产生胶质堵塞油路。
四、特殊工况应对:石化行业典型场景解决方案
1. 高粘度介质输送(如沥青、重质原油)
- 启动前对泵体及管路进行预热(电伴热或蒸汽加热),确保介质温度达到流动点以上(如沥青需加热至160-180℃),避免因介质凝固导致启动过载。
- 定期(每500小时)检查螺杆表面结焦情况,使用溶剂(如柴油)清洗,防止结焦层增厚导致螺杆卡死。
2. 含颗粒介质输送(如含砂原油、催化剂浆料)
- 在吸入管路上安装多级过滤系统(初滤50μm,精滤20μm),并配置反冲洗装置,防止颗粒磨损衬套。
- 每运行2000小时后,检查螺杆螺纹磨损量(牙顶厚度减少超过10%时更换),并对泵体内部进行喷砂除锈(若介质含水分导致锈蚀)。
3. 腐蚀性介质输送(如酸碱溶液、含硫原油)
- 每年对泵体进行防腐涂层检测(如电火花检漏,电压3000V无击穿),局部破损处需打磨后重新喷涂(如锌镍合金镀层,厚度≥80μm)。 - 机械密封冲洗液需选用防腐介质(如去离子水),并定期(每月)检测冲洗液的电导率(≤10μS/cm),避免杂质沉积导致密封失效。
五、安全与环保维护:石化行业的强制标准
1. 防爆与防静电措施
- 泵体及电机需接地(接地电阻≤4Ω),螺杆与衬套之间需安装导电碳刷,防止摩擦产生静电火花(石化场所静电电压需<100V)。 - 定期检查防爆认证标识(如Ex d IIB T4 Gb),确保设备在爆炸性环境中符合安全规范。
2. 泄漏应急处理
- 泵体周围需设置防泄漏围堰(容积≥泵体1.5倍),并配置可燃气体报警器(检测下限≤25%LEL),一旦发生介质泄漏,立即启动紧急停机程序。
3. 环保排放管理
- 维护过程中产生的废油、清洗液需分类收集(危废代码HW08),交由有资质的单位处理,避免污染土壤及水体。
结语:从“被动维修”到“预测性维护”的升级
在石油化工行业,G型螺杆泵的维护保养已从传统的“故障后维修”转向“数据驱动的预测性维护”。通过安装振动传感器、温度传感器及压力变送器,结合PLC系统实时分析运行数据(如建立磨损量-运行时间模型),可提前预判部件寿命,将维护周期从“定期”优化为“按需”,减少非计划停机时间(石化装置每停机1小时损失可达数万元)。同时,针对极端工况(如海上油田平台),可采用模块化设计的螺杆泵,便于快速更换核心部件,进一步提高生产连续性。