1、尿素高压甲铵泵轴承温度高原因分析及处理摘 要：本文针对尿素高压甲铵泵轴承温度高原因进行了分析，并根据分析出的原因逐一进行了处理，保证了尿素装置稳定运行。 关键词：氨汽提 尿素 高压甲铵泵 轴承 河南煤化集团中原大化公司化肥事业部尿素厂的高压甲胺泵是美国圣达因（SUNDYNE）公司设计生产的 HMP3512 型卧式双级高速离心泵，叶轮为全开式，主要作用是将中压吸收塔 C101 底部的碳铵溶液升压后，送到高压甲铵冷凝器 E104 中去冷凝回收，该泵辅有冲注水系统、润滑油系统及联锁控制系统。设计能力为 68m3/h。 一、高压甲胺泵主要性能参数 二、高压甲胺泵工艺流程 图 1 尿素高压甲铵泵工艺流程
2、图 将来自中压吸收塔（C101）的甲铵液经 FT09101 进入高压甲铵泵的一段人口，经一段加压至 8.0MPa，然后进入二段加压至 15.3MPa，由高压甲镀预热器（E105）预热后，经调节阀（HV09204）进入高压甲镀冷凝器（E104） ，冷却后进入尿素合成塔（R101）合成尿素。其中 一部分经FV09101 阀进入中压系统循环，从而达到回收系统中过量的 NH3、CO2 合成尿素、节能降耗的目的。工艺流程图见图 1。 三、高压甲胺泵设备结构 高速离心式甲铵泵由驱动电机、增速箱、泵和辅助系统四分组成。增速箱为一级增速，由低速大齿轮轴同时带动两级高速小齿轮轴，一、二级高速小齿轮轴旋转方向相同
3、。高、低速三个齿轮皆为直齿轮。因高速的需要，齿轮加工精度很高。齿轮由主、辅齿轮油泵提供润滑，且主油泵安装于低速轴的一端，由低速轴直接带动。低速轴轴颈支承采用滚动轴承，高速轴径向采用滑动轴承中的圆瓦轴承，轴向设有主、副止推轴承。齿轮箱体由碳钢焊接加工而成，上、下两半齿轮箱体采用销子定位及螺栓联接。见示意图 2。 四、问题出现及原因分析和处理 1.问题出现 2012 年 10 月，尿素高压甲胺泵 P102A 泵连续出现一级径向前轴承温度监测电偶 TA9167 反复波动 80-94，启动辅助油泵由 3BAR 提高到5BAR 时，开始轴承温度会有所降低，但是运行超过 4 小时后，径向轴承温度逐渐增高到
4、 90，油压的增高与温度的降低成反正比，其它振动位移轴温无异常。 图 2 高压甲铵泵机械结构图 2.可能原因分析 2.1 仪表指示有问题 联系仪表检查 TA9167 热电偶是否正常，仪表检修人员通过检测电偶线的电压指示、是否虚结、电偶线是否破损接地等手段检查后，未发现问题，热电偶正常。 2.2 油路问题 高压甲铵泵 P102 润滑油通过主辅油泵加压至到 3105Pa（G）-5105Pa（G） ，经过油冷器一油过滤器一各润滑油点，再回到油箱。通过现场检查，因一、二级轴承共用一根供油管线而二级轴承温度正常，所以判断油路供油正常。 2.3 一级轴承进油孔堵塞 一级轴承进油孔若有异物堵塞，轴承温度会一
5、直上升，但是通过调整润滑油压力轴承温度会随着变化，说明轴承进油孔无异物堵塞。 2.4 一级轴承巴氏合金损坏 一级轴承巴氏合金是在轴承内浇铸的一种具有质软、熔点低和良好的耐热性能耐磨介质。巴氏合金（Babbitt metal） ，一种软基体上分布着硬颗粒相的低熔点轴承合金，有锡基、铅基、镉基三个系列，我厂使用是第三种，锡基合金。锡基巴氏合金的代表成分（质量分数）为：锑3%15%，铜 2%6%，镉1%，锡余量，其具有减摩特性的锡基和铅基轴承合金，它是由美国人巴比特发明而得名。巴氏合金主要使用于大型机械主轴的轴瓦、轴承、轴衬、轴套。巴氏合金应结合紧密，不允许有裂纹、伤痕、气孔及脱落现象。轴颈放在轴瓦
6、上时，轴颈与轴承上方之间有间隙。如果巴氏合金损坏，轴承温度会增高，旋转轴振动会增大，以前这台泵曾经出现过此类问题。所以巴氏合金损坏可能性最大。 3.解体检查 根据以上分析，分厂决定倒泵对 P102A 检修。泵停后解体开始检修，重点对一级轴承检查。解体露出轴承后，沿一级高速轴轴头方向看，轴承下部有损坏痕迹，拆掉上齿轮箱体取下轴承发现巴氏合金严重脱落。损坏情况见图 3。 图 3 轴承损坏情况 4.损坏原因用排除法进行分析 4.1 润滑情况 解体后针对供油系统进行检查，包括主油泵、副油泵及相关供油管线，均未发现油管及进油孔有异物，增大油压温度可以降低，说明供油系统正常，机泵润滑正常，由此可以排除润滑
7、不好这一原因。 4.2 巴氏合金剥落 引起巴氏合金剥落的主要原因有：轴颈不规则，振动大，轴承间隙过大，巴氏合金厚度相差过大、巴氏合金层与瓦壳结合不良、过载疲劳运行等。以上原因经过分析有可能存在。 4.2.1 轴颈不规则 检查与滑动轴承配合的高速齿轮轴轴径，在 44. 3544. 37mm 范围内，同时轴径无锈蚀、磨损、划痕，划痕深度不大于 0.01mm，轴颈粗糙度不大于 Ra0.8，径向跳动不大于 0.01mm，弯曲不大于 0.01mm。并与二级高速轴进行对比，两根轴的检测数据完全一样并与设计技术要求的数据一致。由此可以排除轴颈不规则的原因。 4.2.2 振动大 主控显示一级径向轴承 XA91
8、53 振动值在 17m 上下，该泵的振动设计区间在 1035m 之间，符合该泵的设计技术要求，可以排除振动大的原因。振动趋势情况见图 4。 4.2.3 轴承间隙过大 轴承径向间隙设计参数 0.080.12mm，用打表法轴承间隙是0.09mm，可排除轴承间隙过大。 4.2.4 巴氏合金厚度相差过大 轴承在安装之前已进行过质量检测，巴氏合金厚度是均匀厚度为 3mm符合设计值，可以排除这一原因。 4.2.5 巴氏合金层与瓦壳结合不良 轴承在安装之前进行质量检测时，只能对外观检查，具体的结合状况使用单位无法判断出来是否符合设计要求，要想了解具体结合的技术参数，必须与制造轴承的单位联系。所以巴氏合金层与
9、瓦壳结合不良这一原因不能排除。 5.结论 通过以下原因分析和讨论，主要是轴承巴氏合金层与瓦壳结合不良，轴承温度增高造成巴氏合金脱落，从而进一步引起轴承温度上升。 6.整改措施 针对引起轴承超温的原因，通过以下措施进行避免： 提高安装质量，避免巴氏合金层与瓦壳结合不良。做好与轴承制造厂家的技术交流，确保轴承质量不出现问题。 五、结束语 通过以上分析，高压甲铵泵轴承温度高，主要是由于巴氏合金结合不良，引起设备机械疲劳造成的。通过采取措施，一是加强备品备件质量，另一方面加强工艺操作的指导，从而保证高压甲铵泵安全、稳定、长周期运行。 图 4 振动趋势情况 作者简介：逯新华，男，1967 年出生，检修技师，中专学历，1987年参加工作，从事化工设备检修 26 年，现任河南煤化集团中原大化公司化肥事业部检修副部长。
