凝液泵透平蝸輪失效原因分析及改進(jìn)措施

 乙烯裝置壓縮系統(tǒng)E-GT501透平是凝液泵（位號(hào)：E-GA501A）的驅(qū)動(dòng)機(jī)，它負(fù)責(zé)將丙烯制冷壓縮機(jī)透平（位號(hào)：E-GBT501）的凝結(jié)水及時(shí)排出，以保證機(jī)組的正常運(yùn)行[1]，1998年6月E-GT501透平蝸輪失效,雖經(jīng)多次維修效果很不理想,新蝸輪的使用壽命很短,zui長不超過20小時(shí),導(dǎo)致透平不能正常工作,使另一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的凝液泵（位號(hào)：E-GA501B）一直在沒有備用泵的條件下單臺(tái)運(yùn)行,如果E-GA501B泵突然發(fā)生故障，必然會(huì)造成丙烯壓縮機(jī)組停車，對(duì)整個(gè)乙烯裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)造成極大的威脅。我們分析并找到了透平蝸輪失效的根本原因，通過改變了蝸輪材質(zhì)，成功地解決了問題。
　　 原因分析

　　 蝸輪失效原因分析

　　 1998年6月蝸輪*次失效后，我們?cè)趯?duì)透平的檢查中發(fā)現(xiàn)：透平潤滑油箱中含有較多的游離水。由于蝸輪蝸桿的傳動(dòng)靠齒面的嚙合來實(shí)現(xiàn)，其摩擦表面必須建立極壓潤滑膜，它是潤滑油中的極壓劑與金屬表面反應(yīng)生成的潤滑膜，它具有較高的強(qiáng)度，能承受蝸輪蝸桿嚙合產(chǎn)生的載荷。潤滑油帶水會(huì)造成極壓劑失活，使嚙合表面無法形成潤滑膜，導(dǎo)致蝸輪蝸桿表面直接接觸，造成表面磨損[2]。由于蝸輪材質(zhì)為錫青銅（代號(hào)ZQSn10-1），其許用接觸應(yīng)力為220MN/m2，而蝸桿材質(zhì)為合金鋼（鋼號(hào)：35CrMo），其許用接觸應(yīng)力為850MN/m2，蝸輪相對(duì)蝸桿較軟，所以失效的形式表現(xiàn)為蝸輪輪齒磨損。

　　 我們對(duì)潤滑油系統(tǒng)進(jìn)行了全面分析，zui后確認(rèn)：油系統(tǒng)的水來自透平汽封泄漏蒸汽形成的凝結(jié)水。由于

　　 透平的保溫被密閉性非常好，漏出的部分蒸汽將不可避免地通過軸承油封進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)。

　　 針對(duì)由于潤滑油帶水導(dǎo)致蝸輪失效的問題，我們按照透平的隨機(jī)操作手冊(cè)要求，每月取樣分析潤滑油的含水量，定期從油箱底部排水，并制定了相關(guān)的管理制度。

　　 經(jīng)過以上的改進(jìn)措施，E-GT501透平從2000年10月投用，正常運(yùn)轉(zhuǎn)已達(dá)2年以上，至今仍無損壞跡象，為裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的保證，該透平每年能平衡中壓蒸汽8000余噸，每年可節(jié)電15Kw×8000h=120000度，每度按0.6元計(jì)算，年可節(jié)約7.2萬元電費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。 　　

    由于凝液泵透平蝸輪原設(shè)計(jì)輪齒接觸強(qiáng)度無余量，導(dǎo)致其頻繁失效，通過改變蝸輪材質(zhì)，并按照要求制定了相關(guān)的管理制度，解決了問題。隨著我國引進(jìn)國外設(shè)備的增加，根據(jù)國情差別對(duì)原設(shè)計(jì)條件進(jìn)行校核，在備件國產(chǎn)化過程中應(yīng)該得到重視。凝液泵透平蝸輪失效問題的解決過程對(duì)此有一定的借鑒意義。