顺丁胶罐管线振动的原因及消除

        1、概述
        顺丁橡胶的胶液是通过胶液泵从胶罐送至凝聚釜。胶液泵采用北京化工机械厂的XHB50-46/1.6型旋转活塞泵，该泵转速经减速后85rpm。这种泵的特点是脉冲小，流量稳定，适合粘度较高的介质[1]。两转子不相互接触，靠同步齿轮传动。根据该泵特点应用在顺丁胶液输送中效果应该较好。可是长期以来，我车间的10台这种泵在运行中常造成胶液管线的振动，严重时我们用VM-63测振仪测得管线振动振幅达到6～8mm。进而造成管线出现裂纹，由于不具备动火条件，管线不能检修，严重影响到生产。同时存在的现象是胶液泵故障率增加，有时一周需检修一次，许多泵不能正常工作。
        1998年~2002年10台泵状况统计如下。

        特别是GA-201G/H/I/J四台泵由于管线振动较大，几乎不能使用。
        到2002年6月检修时，管线已出现裂纹五处，DN200气动阀振坏18只，胶液泵检修22台次。
        针对这些问题，我们结合现场的实际情况，作了以下几方面工作：(1)改动入口管线。（2）对胶液泵进行改进。（3）制定现场操作程序，加强管理。经过实施取得了满意的效果。
        2、原因分析
        2.1  管线振动原因分析
        由于旋转活塞泵是一种靠介质润滑的容积式泵，要求运行时进出口管路必须畅通。设计时泵的出入口直径是200mm。在泵的入口处安装一个高度1000mm，直径500mm的过滤器，过滤器芯钻有Φ5的孔。98年后车间为了减少成品胶中的自聚物等杂质以便提高顺丁胶的成品质量，在过滤器芯上又加了60目的滤网。这虽然在一定程度上确实减少了胶中的杂质。但是却给管线振动带来了隐患。
        入口增加过滤网后，当过滤网没有被凝胶等杂质堵时，胶液泵入口还比较畅通，泵运行时管线振动较小。当泵运行一段时间后，管线振动渐渐加剧，待拆开泵入口过滤器后发现过滤网已被严重堵塞。
        2.2 胶液泵故障原因分析
        自从胶液泵入口过滤器增加过滤网后，胶液泵故障率显著增加，主要表现为同步齿轮端和机械密封端发热，达到120℃以上（按这种泵的正常运行情况，以上两处的温度应为60℃~80℃）。分析主要是同步齿轮和机封得不到胶液的有效润滑，致使产生干磨发热。如何会产生这种结果，经对胶液泵解体发现。转子腔内的胶液通过节流衬套与轴之间的缝隙进入轴承室，润滑轴承后再进入齿轮箱对同步齿轮润滑，然后从泵内入口端回到泵入口形成循环。这种循环方式若对粘度较低无杂质的介质是可行的，但是我车间生产的顺丁胶液粘度较高且还含有部分凝胶。就会在实际循环中，一方面使节流衬套与轴之间的缝隙越来越小直至堵塞。另一方面由于胶的粘度大，流动压力损失大，循环回路也易堵塞。这样齿轮箱中的胶液就不能形成循环，在同步齿轮的反复挤压下就会变成塑化胶，失去润滑作用。同样也产生在机械密封端。发热后的泵若继续使用可能导致泵盖爆裂。这在几次检修中得到证实。
        2.3  操作原因分析
        （1）由于过滤器在胶液泵的入口，当需要清理过滤器时，为倒空过滤器内的胶液，要把泵的入口阀关闭启动泵抽过滤器内的胶。这样频繁数次就容易使管线振动和损坏泵。（2）胶液泵切换不及时，没有同一胶液罐和胶液泵配套使用，造成当胶液泵没有抽就近胶液罐时，泵入口管线弯头较多流动阻力加大，一定程度上影响泵的运行。（3）入口过滤器堵塞严重时，不及时切换泵，使泵在入口不畅的情况下运行，造成管线振动加剧。
        3、改进措施
        3.1 对管线的改进
        拆除胶液泵入口过滤器芯，为保证成品胶的质量，在胶液喷胶总线上流量计之前并联两台装有60目过滤网的过滤器。为避免过滤器堵时造成胶液泵憋压，在每台胶液泵的出入口安装带有阀门的连通线，启动泵时连通线阀门稍开。当过滤器堵塞严重时，通过连通线的胶液量就会增加，而流量计显示的胶量降低，操作人员可以根据DCS上的显示调整操作，安排切换过滤器。
        3.2 对胶液泵的改进
        根据对胶液泵的特点的分析，（1）在胶液泵节流成套上钻两个Φ10的孔与出口腔相同，增加流入齿轮箱内胶液的压力。（2）切除齿轮箱盖上遮住齿轮箱与泵入口腔相通孔的部分。如图

                    出口2—Φ10     入口流道               泵盖入口切除部分

                                              泵体                                          泵盖
                                                          胶液泵改进示意图
        这样就可以使齿轮箱内的胶液形成循环，轴承和同步齿轮得到有效的润滑。解决了同步齿轮运行中发热的问题。保证胶液泵长周期运转。
        3．3 规范操作程序
        (1)车间把胶液罐分为接胶罐和喷胶罐，同样把胶液泵分为配胶泵和喷胶泵，喷哪一罐的胶就用该罐下的泵喷胶，减少泵入口的流动阻力。（2）规定胶液罐的最低液位，防止泵入口抽空。（3）认真巡检，检查泵体及泵盖的温度，如有异常及时采取措施。
        4、效果评价
        2000年对三台胶液泵进行改造后，效果比较明显。这三台泵从2000年9月至2003年5月检修两台次。泵的运行周期由以前的一到两周增加延长至如今的近两年。降低了检修工作量，满足了生产的需要。
        2002年8月通过对胶液泵管线的改造和规范操作，扩建开工后胶液管线振动显著降低，同样用VM-63测振幅只有0.07mm。
       通过改进，解决了胶液管线振动和胶液泵故障率高的问题，有效的确保了车间的扩建和生产稳定。