由于屏蔽泵常在恶劣的环境中作业,使用时间久了难免会出现一些故障,轴承损坏就是常见的故障之一。
1、磨损损坏
磨损破坏的轴承有12个,引起磨损破坏的主要原因是糜烂磨损和腐蚀磨损。通过对工艺流程检查分析,磨料来自工作介质,主要由两部分组成,一是丁二烯储存罐的材料为16MnR,介质已经运行30年,腐蚀老化严重,产生大量铁锈,并随工作介质进入机泵。二是由于回收丁二烯进入泵体以及石墨轴承引起摩擦面表面擦伤,严重者出现条痕和沟槽,产生的新磨屑残留在摩擦面上,形成新磨料,使磨损情况加剧,导致轴承的摩擦面磨损失效。
另外,由于丁二烯中带有部分碱,可以溶解和腐蚀石墨中浸渍的树脂。浸渍树脂从石墨中解析出来,影响了石墨轴承摩擦表面的致密度,轴承耐磨性降低。针对丁二烯物料中含有碱以及TBC阻聚剂的问题,应该考虑浸润巴氏合金的石墨轴承,以提高耐腐蚀性和耐磨性。
2、破裂损坏
破碎损坏的轴承有4个,这种损坏主要是轴承受热后再急剧降温所致。屏蔽泵的冷却和润滑是用泵出口的介质,压力为0.8 MPa,通过循环液管从前石墨轴承的尾部进入前端轴承座腔,再从前端轴承的内表面螺旋槽进入轴承润滑面,形成润滑流动液膜,并带走轴承产生的热量。从前端轴承推力端面的螺旋槽流出后,再顺着定子和转子之间微小的间隙到达后端轴承,从后端轴承推力端面的螺旋槽旋槽进入后轴承内表面的螺旋槽,从后部的循环液出口返回叶轮吸入口,形成泵的整个润滑冷却循环。
在运行中如果丁二烯液位及储罐内压力低,会导致泵入口压力低,工作介质丁二烯就在泵的吸入口负压区汽化,形成气液混合物,使泵内部呈半抽空或者抽空状态,使得石墨轴承得不到很好的润滑和冷却,一方面轴承与轴套、轴承与止推垫片之间的流动液膜遭到破坏。另一方面,轴承产生的热量带不走,石墨轴承的温度快速升高,使得轴承的韧性大降低,并且泵气蚀后,运转噪声和振动增大并产生水击现象,引起石墨轴承载荷周期性变化。轴承在边界摩擦和周期性冲击载荷两方面的作用下,转子轴随之前后窜动,导致轴承表面破坏。
3、炸裂损坏
这种损坏的轴承有4个,损坏原因多是因泵抽空或回液管堵塞时,由于丁二烯比较容易自聚,产生的自聚物堵塞泵入口过滤器以及泵反冲洗管线,机泵不能通过物料的自身循环冷却转轴和轴承等转动件,使摩擦表面在无润滑、无冷却的干摩擦状况下运行,导致轴承摩擦表面温度急剧升高、膨胀变形,一旦遇到恢复较冷的循环液体时,高温表面受到冷却,快速收缩,导致轴承内外收缩速度不同,引起轴承表面开裂,形成如同炸裂的径向裂纹,此时的表面极易脱落。造成泵抽空,一是因管线堵塞,泵入口过滤器堵塞或气阻,二是人为误操作所致。