高桥石化│双螺杆泵常见问题分析，这篇文章讲透彻了！
关键词 | 双螺杆泵 常见问题 解决办法
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双螺杆泵运行原理与特点
01
运行原理
双螺杆泵是容积泵的一种，运动时物料顺着两个螺杆与泵壳内壁面形成的密封空间向前流动，在螺杆的挤压作用下，液体不断被推向前进，直到排出泵体。双螺杆泵是靠齿轮箱中的同步齿轮传递动力，主动螺杆带动同步齿轮旋转，从而带动副螺杆运转，两根螺杆不直接接触，其间有一定的啮合间隙，通过调整啮合间隙，从而可得到不同的流量和压力。
02
机构特点
高桥石化2#酮苯装置双螺杆泵采用双吸式结构,螺杆两端处在同一压力腔中,轴向力可以自行平衡。两端轴承采用外装式,采用润滑油润滑。两螺杆间用一对同步齿轮驱动,螺杆齿面间并不接触,而留有一小小间隙,介质中的杂质并不能对螺杆齿面产生直接的磨损。此种双螺杆泵具有流量无脉动、振动小、噪声低、运转可靠、操作方便、效率高及寿命长等优点。
螺杆泵常见故障分析
01
抽 空
①工艺流程改进
如图1所示，在高桥石化2#酮苯工艺中，双螺杆泵存在一定的不合理性，若用P8/2同时抽D8/2、D8/1时，一方面由于D8/1靠的近，会大部分抽D8/1，待D8/1无液面时泵抽空，另一方面由于P8/2到D8/2的管线长度较长，管道阻损较大，且物料黏度较大，造成泵抽不上量，形成抽空。
因此，在下次改造时，建议在D8/1和D8/2之间增加螺杆泵，D8/1、D8/2液控同时控制此螺杆泵，这样可以优化螺杆泵的操作条件，减少抽空。并且在流量允许的条件时，完全可以开一台螺杆泵，降低能耗。
②进口过滤网堵塞
高桥石化2#酮苯P8/3新泵按照正常流程投用，但是投用不到1min，即发现P8/3泵噪声很大，振速超标，同时发现D8/2液面上升（流程见图1），从现场的分析来看，极有可能为泵的抽空。于是重新检查工艺流程，拆开清洗进口过滤网，并拆除细网，恢复后仍同样状况。对此，通过对物料的进一步分析，认为是由于蜡液温度低，黏度大，流动性差，进口过滤网孔洞边易形成蜡的晶核，并以此为中心，吸引周边蜡形成大颗粒，最终堵塞了过滤网，导致进入泵内的液体时断时续,真空度变化剧烈,泵产生抽空。于是，拆除过滤网试验，P8/3一切正常。故对于低温含蜡螺杆泵时，进口过滤网最好在40目（滤网孔径380μm）以下，只需要阻挡异物进入泵内即可。
02
机械密封泄漏
①动静环密封处泄漏
高桥石化2#、3#酮苯螺杆泵密封泄漏非常多，最多时一台泵一个月要修3次以上，严重影响到装置的平稳生产。针对以上问题，对照现有工艺，认为是有可能为蜡粒卡在动静环密封面中间，导致密封油膜被破坏，进而导致泄漏。此种密封泄漏的特点为拆下后动静环表面无划痕，泄漏物料由于没有受到轴向力，如图2红线所示。
所以泄漏物料沿轴向距离不会很远。对于此种泄漏可以利用提高泵体内温度，温度达到化蜡温度即可，恒温数分钟，手动盘车，待卡在动静环表面的蜡粒融化掉后，自然冷却泵体，再次开动即可消除。
②动环O形圈泄漏
由于蜡液中含有一定量的溶剂,对原泵机械密封内橡胶密封圈加速腐蚀,使O形密封圈快速老化失去弹性,引起机械密封轴向泄漏。此种密封泄漏的特点在于拆下后动静环表面无划痕，泄漏物料由于受到轴向力，如图3红线所示。
所以泄漏物料沿轴向有一定距离，甚至于压迫齿轮箱油封，进入到齿轮箱中。对于此种泄漏方式，建议改进密封机构，减少动环背面的密封点，如波纹管密封的特性；另外还可以在原有的机械密封的形式下，改进O形圈材料，用较耐溶剂的聚四氟乙烯或者更好材料，避免O形圈的失效而引起密封的泄漏。
③静环背面压盖密封泄漏
双螺杆泵的机械密封形式为静环背面连接静环压盖，压盖后连接泵外壳体，在现场发现密封泄漏中经常寻在静环压盖和泵体间的垫片密封泄漏，此处密封由于长期和处于静止状态的物料连接，材料为氟橡胶，易被溶剂腐蚀穿，故建议同动环O形圈一样改进密封填料，避免被腐蚀穿而导致密封泄漏。
03
轴承和轴承座磨损
由于双螺杆泵的机械密封失效，特别是动环O形圈失效形式的增加，导致物料沿轴侧喷向双螺杆泵齿轮箱，在物料的持续压迫下（见图4），导致齿轮箱油封的失效，物料进入到齿轮箱中，混合润滑油，形成红色、白色等不同颜色的混合物（见图5），进一步使润滑油润滑效果差，进而损坏轴承，甚至磨损轴承座（见图6）。
针对这个问题，首先要消除双螺杆泵机械密封泄漏，其次可以将齿轮箱和双螺杆泵的外壳有间隙的隔开，有充分的距离让泄漏的物料从中间间隙落下不压迫油封。
管理建议
双螺杆泵在低温高黏度物料下，机械密封泄漏失效的原因是复杂的，需要进一步通过详细的观察和分析，并借助于仪器测量分析，才能找到机械密封的泄漏原因，从而采取有效的措施加以解决。从管理角度来讲，建议以下几点：
首先，加强对螺杆泵润滑油的液位、颜色使用情况的监督，目前可以从润滑油的颜色来判断是否出现密封泄漏。
其次，从密封泄漏的现场判断机械密封的损坏方式，特别针对于动环O形圈，最好统计好发生此类故障的数量。
第三，密封泄漏后，排除动环O形圈的影响后，尽量多次提高泵体温度，判断是否为物料的因素。
第四，优化双螺杆泵工艺流程，避免由于进口物料粘度过大而致使泵抽空损坏。
最后，根据现场实际情况改进机械密封结构，改进O形圈材料，多实际应用试验，得到最适合使用在低温下的机械密封结构和材料。
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