順丁膠罐管線振動的原因及消除

        1、概述
        順丁橡膠的膠液是通過膠液泵從膠罐送至凝聚釜。膠液泵采用北京化工機械廠的XHB50-46/1.6型旋轉活塞泵，該泵轉速經減速后85rpm。這種泵的特點是脈沖小，流量穩定，適合粘度較高的介質[1]。兩轉子不相互接觸，靠同步齒輪傳動。根據該泵特點應用在順丁膠液輸送中效果應該較好。可是長期以來，我車間的10臺這種泵在運行中常造成膠液管線的振動，嚴重時我們用VM-63測振儀測得管線振動振幅達到6～8mm。進而造成管線出現裂紋，由于不具備動火條件，管線不能檢修，嚴重影響到生產。同時存在的現象是膠液泵故障率增加，有時一周需檢修一次，許多泵不能正常工作。
        1998年~2002年10臺泵狀況統計如下。

        特別是GA-201G/H/I/J四臺泵由于管線振動較大，幾乎不能使用。
        到2002年6月檢修時，管線已出現裂紋五處，DN200氣動閥振壞18只，膠液泵檢修22臺次。
        針對這些問題，我們結合現場的實際情況，作了以下幾方面工作：(1)改動入口管線。（2）對膠液泵進行改進。（3）制定現場操作程序，加強管理。經過實施取得了滿意的效果。
        2、原因分析
        2.1  管線振動原因分析
        由于旋轉活塞泵是一種靠介質潤滑的容積式泵，要求運行時進出口管路必須暢通。設計時泵的出入口直徑是200mm。在泵的入口處安裝一個高度1000mm，直徑500mm的過濾器，過濾器芯鉆有Φ5的孔。98年后車間為了減少成品膠中的自聚物等雜質以便提高順丁膠的成品質量，在過濾器芯上又加了60目的濾網。這雖然在一定程度上確實減少了膠中的雜質。但是卻給管線振動帶來了隱患。
        入口增加過濾網后，當過濾網沒有被凝膠等雜質堵時，膠液泵入口還比較暢通，泵運行時管線振動較小。當泵運行一段時間后，管線振動漸漸加劇，待拆開泵入口過濾器后發現過濾網已被嚴重堵塞。
        2.2 膠液泵故障原因分析
        自從膠液泵入口過濾器增加過濾網后，膠液泵故障率顯著增加，主要表現為同步齒輪端和機械密封端發熱，達到120℃以上（按這種泵的正常運行情況，以上兩處的溫度應為60℃~80℃）。分析主要是同步齒輪和機封得不到膠液的有效潤滑，致使產生干磨發熱。如何會產生這種結果，經對膠液泵解體發現。轉子腔內的膠液通過節流襯套與軸之間的縫隙進入軸承室，潤滑軸承后再進入齒輪箱對同步齒輪潤滑，然后從泵內入口端回到泵入口形成循環。這種循環方式若對粘度較低無雜質的介質是可行的，但是我車間生產的順丁膠液粘度較高且還含有部分凝膠。就會在實際循環中，一方面使節流襯套與軸之間的縫隙越來越小直至堵塞。另一方面由于膠的粘度大，流動壓力損失大，循環回路也易堵塞。這樣齒輪箱中的膠液就不能形成循環，在同步齒輪的反復擠壓下就會變成塑化膠，失去潤滑作用。同樣也產生在機械密封端。發熱后的泵若繼續使用可能導致泵蓋爆裂。這在幾次檢修中得到證實。
        2.3  操作原因分析
        （1）由于過濾器在膠液泵的入口，當需要清理過濾器時，為倒空過濾器內的膠液，要把泵的入口閥關閉啟動泵抽過濾器內的膠。這樣頻繁數次就容易使管線振動和損壞泵。（2）膠液泵切換不及時，沒有同一膠液罐和膠液泵配套使用，造成當膠液泵沒有抽就近膠液罐時，泵入口管線彎頭較多流動阻力加大，一定程度上影響泵的運行。（3）入口過濾器堵塞嚴重時，不及時切換泵，使泵在入口不暢的情況下運行，造成管線振動加劇。
        3、改進措施
        3.1 對管線的改進
        拆除膠液泵入口過濾器芯，為保證成品膠的質量，在膠液噴膠總線上流量計之前并聯兩臺裝有60目過濾網的過濾器。為避免過濾器堵時造成膠液泵憋壓，在每臺膠液泵的出入口安裝帶有閥門的連通線，啟動泵時連通線閥門稍開。當過濾器堵塞嚴重時，通過連通線的膠液量就會增加，而流量計顯示的膠量降低，操作人員可以根據DCS上的顯示調整操作，安排切換過濾器。
        3.2 對膠液泵的改進
        根據對膠液泵的特點的分析，（1）在膠液泵節流成套上鉆兩個Φ10的孔與出口腔相同，增加流入齒輪箱內膠液的壓力。（2）切除齒輪箱蓋上遮住齒輪箱與泵入口腔相通孔的部分。如圖

                    出口2—Φ10     入口流道               泵蓋入口切除部分

                                              泵體                                          泵蓋
                                                          膠液泵改進示意圖
        這樣就可以使齒輪箱內的膠液形成循環，軸承和同步齒輪得到有效的潤滑。解決了同步齒輪運行中發熱的問題。保證膠液泵長周期運轉。
        3．3 規范操作程序
        (1)車間把膠液罐分為接膠罐和噴膠罐，同樣把膠液泵分為配膠泵和噴膠泵，噴哪一罐的膠就用該罐下的泵噴膠，減少泵入口的流動阻力。（2）規定膠液罐的最低液位，防止泵入口抽空。（3）認真巡檢，檢查泵體及泵蓋的溫度，如有異常及時采取措施。
        4、效果評價
        2000年對三臺膠液泵進行改造后，效果比較明顯。這三臺泵從2000年9月至2003年5月檢修兩臺次。泵的運行周期由以前的一到兩周增加延長至如今的近兩年。降低了檢修工作量，滿足了生產的需要。
        2002年8月通過對膠液泵管線的改造和規范操作，擴建開工后膠液管線振動顯著降低，同樣用VM-63測振幅只有0.07mm。
       通過改進，解決了膠液管線振動和膠液泵故障率高的問題，有效的確保了車間的擴建和生產穩定。