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分析关于磁力驱动泵在现场应用中损坏的原因
　　hbzhan内容导读：磁力驱动泵是将永磁联轴器的工作原理应用于离心泵的新产品，主要材料有不锈钢、增强聚丙稀，工程塑料。设计合理、工艺先进，具有全密封、无泄漏、耐腐蚀的特点，其性能达到国外同类产品的先进水平。博生磁力驱动泵常规分类：不锈钢磁力驱动泵，塑料磁力驱动泵，高温磁力驱动泵，自吸磁力驱动泵。　　　　磁力驱动泵工作原理及运行简介　　　　磁力驱动泵是应用永磁体所产生的磁力作用，实现力或转矩无接触传递的一种驱动新技术。通常磁力驱动器由内磁转子，外磁转子以及内外磁转子间工作气隙中设置的隔离套等三部分组成。当电机带动外磁转子旋转时，即可通过内外磁转子中永磁体相互产生的磁转矩（磁场力）实现内磁转子的同步旋转。　　　　磁力驱动技术以无泄漏，振动小，结构紧凑，体积小，维修方便等优势得到了迅猛的发展和应用。　　　　由于卤水介质和含水原油具有相似的粘度及腐蚀特性，因此中国石油吐哈油田温米采油厂根据中国石油江苏金坛盐矿储备库使用的FFC100-65-200型号磁力驱动泵，于2003年也引进3台FFC100-65-200型无泄漏磁力驱动泵，用于将联合站脱气后含水原油输送至原油加热炉进行原油后续脱水处理。自从2003年元月3台磁力驱动泵安装投运后，经常发生严重的气蚀高温烧损问题，造成内外磁缸高温消磁，滑动轴承烧毁碎裂，导致严重的设备损毁事故，频繁的设备事故的发生，不但造成维修材料费用的大幅上升，而且对联合站的安全平稳生产构成严重威胁，严重时曾发生3台磁力驱动泵全部气蚀损坏的严峻形势。对采油厂安全平稳生产构成严重威胁。由于中国石油金坛盐矿在输送卤水过程中也经常发生此类事故，因此为彻底解决磁力驱动泵高温损毁问题，中国石油吐哈油田温米采油厂，中国石油江苏金坛盐矿储备库，磁力驱动泵的生产厂家联合组成事故调查组，分析发生此类事故的原因及采取解决措施。　　　　磁力驱动泵故障分析通过长期现场技术跟踪分析，发现导致磁力驱动泵损坏的四大原因：　　　　内外磁缸及轴承冷却润滑流道不通畅，由于滑动轴承未设计冷却润滑油槽，导致润滑冷却介质流通循环不畅，润滑不良导致摩擦热热量大量产生，内外磁缸之间产生的涡流热及轴承产生磨擦热不能被及时带走释放，热量聚集导致介质汽化，甚至轴承以及内外磁缸烧损消磁。　　　　石墨轴承质地疏松，耐磨性差，机械强度低，使用寿命短，易造成轴承过渡磨损，导致转子卡死，内外磁缸产生相对滑动，短时间内产生大量涡流热，导致内外磁缸高温消磁失效。　　　　内磁缸，叶轮的防松设计为闭帽防松结构，闭帽预紧防松力矩止推轴承为石墨轴承，所以闭帽预紧防松力矩不能过大，否则将导热石墨轴承的脆断损坏。闭帽预紧力矩不足，加之该泵采用变频控制，易造成内磁缸，叶轮防松螺帽松动，转子转动部件滑脱甚至转子异常磨损卡死，内外磁缸产生相对滑动，产生大量涡流热，磁缸高温消磁失效。　　　　磁力驱动泵未设计安装温度保护装置（温度传感器）。磁力驱动泵故障导致温升不能及时被检测并保护停机，最终导致磁力驱动泵高温损毁。　　　　综合以上四项存在问题，任何一项发生故障，均可产生磁力驱动泵的温升损毁，最终导致内外磁缸脱磁，轴承和转动部件严重损毁的事件。　　　　磁力驱动泵磁体消磁的机理　　　　磁力驱动泵磁体消磁的机理磁力驱动泵内外磁缸处高温损毁，主要因素为磁涡流热，磨擦热等能量聚集达到润滑冷却介质的汽化温度，最终导致介质润滑和冷却功能的丧失。其中磁涡流热为高温汽化发生的主要原因。　　　　磁力驱动装置由内，外磁转子及内，外磁转子间的隔离套三大部件组成。隔离套是磁力密封传动装置中的一个重要部件。若隔离套为金属材料，那么当内，外磁转子同步或不同步旋转运动时，金属隔离套便处在交变磁场中，磁场的方向和大小按一定规律瞬间变化，即隔离套壁厚中的磁通量随时间而变化，作为导体将产生环绕磁通量变化方向的涡电流，即环形电流，我们称为涡流。涡流产生的过程称为超肤效应过程。一方面减弱了工作磁场，降低了传递的力或转矩，另一方面产生涡流损耗，以热量的形式释放能量，消耗原动机的功率（能量），降低工作效率。金属隔离套密封磁力驱动装置在正常运转工作时由于涡流的产生，连续释放热量，磁性材料工作的环境温度不断上升，温度升高到一额定温度值时，达到泵输送介质的汽化点，介质在内外磁缸处发生气蚀，气蚀的发生又加剧了温度的快速升高，当温度升高至磁性材料的居里温度点时，磁性材料的磁性能完全消失，即磁传动装置的工作作用完全失效。　　　　磁力驱动泵技术改造方案制定与实施通过对磁力驱动泵损毁机理的深入分析，同时针对磁力驱动泵存在的4个问题，为了彻底消除磁力驱动泵气蚀现象，中国石油吐哈油田温米采油厂，中国石油江苏金坛盐矿储备库，磁力驱动泵生产厂家均同意对该泵进行如下技术改造：　　　　优化设计，疏通内外磁缸和滑动轴承的冷却润滑流道，增加轴承介质润滑量，降低滑动轴承摩擦系数，降低摩擦生热量，减少轴承磨损以及轴承使用寿命，并及时将磁力驱动泵产生涡流热和摩擦热及时带走，达到轴承以及内外磁缸部位降温的目的。为了实现润滑冷却介质循环通畅，我们对磁力驱动泵进行以下改造：　　　　（1）滑动轴承结构进行优化设计改造。　　　　滑动轴承无油槽设计为2道轴向油槽设计，增加油槽不但能使轴承得到良好的润滑，而且彻底疏通润滑冷却介质的循环流道，轴承润滑良好，磁力驱动泵产生涡流热和摩擦热能及时带走；　　　　（2）叶轮的技术改造。改造叶轮无平衡孔设计为有平衡孔设计。平衡孔的设计不但降低了叶轮产生的轴向力，而且疏通了冷却润滑介质的通道，润滑冷却介质由叶轮平衡孔回流至叶轮入口，实现了泵体润滑冷却介质闭环畅通循环。　　　　通过滑动轴承增加油槽以及叶轮增加设计平衡孔，完全疏通了介质冷却润滑的通道。改造后介质的冷却润滑流道，形成由泵出口（高压区）至叶轮入口（低压区）流通循环通畅的冷却润滑流程，确保了内外磁缸，滑动轴承产生的大量热量能被及时带走。从而避免了热量的大量聚集，避免了严重的气蚀现象的发生以及内外磁缸烧损消磁的严重设备事故。　　　　石墨轴承材质的优化改造设计石墨轴承质地疏松，耐磨性差，机械强度低，加之磁力驱动泵轴向力较大，止推轴承使用寿命短，易造成轴承过渡磨损，导致转子卡死，内外磁缸产生相对滑动，短时间内产生大量涡流热，导致内外磁缸高温消磁失效。因此，将石墨轴承改造为耐磨性优异的稀土陶瓷轴承，轴承使用寿命得到大幅提升，基本杜绝了因轴承过渡磨损而导致的设备损毁。　　　　内磁缸，叶轮的防松结构设计改进内磁缸，叶轮的防松结构以前为闭帽防松结构，止推轴承为非金属材料轴承，要求闭帽预紧力矩不能过大，否则将损坏滑动轴承套。加之该泵采用变频控制，易造成内磁缸，叶轮松动滑脱，转子转动受阻，内外磁缸产生相对滑动，产生大量涡流热，磁缸高温消磁失效，通过对泵轴进行改造，加装防松性能可靠的防松锁片，确保磁力驱动泵轴向间隙不发生变化，彻底消除了内磁缸，叶轮松动导致的转子卡死以及内外磁缸损毁现象。　　　　磁力驱动泵增加设计安装温度保护装置（温度传感器）。当磁力驱动泵发生某种故障导致温升，温度传感器及时将温升信号传递给温控保护装置，达到设定温度保护值时，磁力驱动泵可以及时保护停机，实现设备运行的本质安全，避免磁力驱动泵高温导致的设备事故的发生。　　　　通过以上系统改造，磁力驱动泵频繁高温烧损的现象得到根本扭转，大大降低了设备的故障停机率。　　　　这项改造技术已被生产厂家所采纳，对全系产品进行系统升级改造，已在全国范围推广。　　　　技术改造　　　　实施效果通过系统地技术改造，磁力驱动泵工作性能有很大提高，故障率不断降低。该项技术改造经现场为期两年的实践证明，技术改造获得预期效果，取得良好的经济效益和社会效益。该项技术改造的成功，降低了设备故障停机率，提高了磁力驱动泵的运行时率，保证了温米联合站原油处理装置和中国石油江苏金坛盐矿储备库输送设备的安全平稳正常运行，确保了生产安全，降低了维修人员的劳动强度，同时每年可为我厂节约维修费用。　　　　目前此项改造技术已被生产厂家应用于新产品的设计开发之中，吐哈油田有磁力驱动泵80余台，随着生产厂家在全国范围内推广应用，将产生巨大的经济效益和社会效益。
(来源：中国环保在线)
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磁力驱动泵的特性与应用，你知道多少
& &磁力驱动泵别名耐酸碱磁力泵，耐腐蚀磁力泵，衬氟磁力泵，塑料磁力泵、氟塑料磁力泵等。在电镀、电子、化工、皮革、染整、废水、废气等领域有着广泛的应用。磁力驱动泵是利用现代磁力学原理，使永磁体实现无接触间接传动的一种化工流程泵。磁力驱动泵运行安全可靠，噪音低，无泄漏．无污染，。随着全球对安全．环境保护的广泛关注，这种新型清洁环保的工业泵正逐步取代相同性能的机械密封泵，被广泛推广应用。磁力驱动泵的工作原理&&&磁力驱动泵通常由电动机．磁力传动器和泵三部分组成。其关键部件磁力传动器由外磁转子．内磁转子及不导磁的隔离套件组成。隔离套将内磁转子，介质和外磁转子隔绝，外磁转子．内磁转子相互组成了一个完整藕合的磁力系统。&&&当电动机带动外磁转子同步旋转时．磁场能穿透空气间隙和非磁性物质的隔离套，作用于带动与叶轮相连的内磁转子上，使其同步旋转，实现非接触的力矩传递，从而达到驱动泵的目的。磁力驱动泵的结构特点1、外磁转子．内磁转子&&&外磁转子'内磁转子是由偶数对，稀土永磁材料制成的永磁体按规律排列．组装而成的磁转子，永磁体的工作温度范围广(一45～400℃)，磁场方向具有很好的各向异性．在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。2、隔离套&&&隔离套采用不导磁的金属材料制成。由于隔离套将内磁转子和介质与外磁转子完全隔绝，使泵的过流部件处于完全密封状态，所以磁力驱动泵是以静密封取代了动密封．具有全密封．无泄漏．无污染的特点，从而彻底解决了跑．冒．滴，漏现象，避免了食品加工过程中，介质通过泵密封泄漏带来的安全隐患及贵重原材物料泄漏造成的浪费和环境污染。3、冷却润滑系统&&&磁力驱动泵运转时，内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量．所以必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却．润滑。一般磁力驱动泵输送介质温度&80℃时，不需外冷却系统．可以靠所输送的介质自身冷却润滑．从而极大的减少食品行业生产过程中物料受外界因素污染的几率。值得注意的是当内磁转子与隔离套之间的环隙区域的冷却润滑液不够或冲洗孔不畅时．将导致环隙区域介质温度高于永磁体的工作温度，使内磁转子逐步失去磁性．使磁力传动失效，所以必须保证冷却润滑液的流量．通常冷却润滑液的流量为泵设计流量的2-3％。4、滑动轴承&&&因磁力驱动泵的滑动轴承以所输送的介质进行自身冷却润滑，所以一般应根据不同的介质及使用工况，选用不同的材质制作轴承。滑动轴承常用材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯．工程陶瓷、碳化硅和硬质合金等。由于工程陶瓷具有很好的耐热．耐腐蚀．耐摩擦性能，所以磁力驱动泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作．以保证磁力驱动泵的先进性能和质量安全。特别是在食品行业中，这种滑动轴承的运用．解决了传统输送泵因选用需润滑剂润滑的普通轴承而污染原材物料的现象。但工程陶瓷很脆且膨胀系数小．所以选用工程陶瓷材料的滑动轴承的轴承间隙不得过小，以免发生抱轴事故。5、保护措施&&&当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时．磁力传动器的主．从动部件会自动滑脱，保护机泵；此时磁力传动器上的永磁体在主动转子交变磁场的作用下．将产生涡损．磁损，造成永磁体温度升高。磁力传动器滑脱失效；在过载的情况下，内，外磁转子打滑．可保护电机。6、磁力驱动泵的优点&&&同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较．磁力泵具有以下优点：(1)泵轴由动密封变成完全封闭式静密封，彻底避免了介质泄漏。由于液体被封闭在静止的隔离套内，没有动密封．因而完全无泄漏；这是利用了磁力传动器传递动力．以静密封取代了传统设计中的动密封，从而解决了轴封泄漏的问题。(2)无需独立润滑和冷却水．降低了能耗。其轴承可以浸渍石墨等自润滑材料制造，并以被送液体进行自润滑；采用了部分工艺液体自润滑并冷却传动部件的独特润滑及冷却回路，省去了机械密封泵所需的冷却、冲洗等繁杂管路系统。(3)由联轴器或皮带传动变成同步旋转，不存在接触和摩擦．功耗小、效率高，且具有阻尼减振作用，减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。(4)过载时，内．外磁转子相对滑脱，对电机．泵有保护作用。7、磁力驱动泵的用途&&&磁力驱动泵类型繁多，品种丰富，有磁力管道泵．磁力液下泵．磁力齿轮泵．磁力不锈钢离心泵．磁力氟塑料离心泵等。磁力驱动泵因采用无轴封设计，低噪音．无泄漏．无污染，完全避免了传统机械轴封泵存在的因液体泄漏引起腐蚀而造成环境污染的缺陷，广泛应用于粮油．食品，石油化工和制药等工业系统中的稀有贵重液体，挥发性的介质及不允许密封污染的介质等的输送，尤其是不含固体颗粒的易漏．易燃．易爆液体的输送。特别是食品行业，对密封要求严格的场合，磁力泵尤为安全可靠，使传统机械轴封的泄漏率直线降为零，有效避免了物料的浪费和污染，保证了安全．文明．清洁．卫生生产，值得广泛应用和大力推广8、磁力驱动泵使用注意事项（1）防止颗粒进入&&&不允许有铁磁杂质．颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副；输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水．运转lmin后排放干净)，排净泵内积液，以保障滑动轴承的使用寿命；输送含有固体颗粒的介质时，应在泵进口处过滤，如含有铁磁质微粒，需加磁性过滤器。（2）防止退磁&&&磁力矩不可设计得过小；应在规定温度，压力条件下运行，严禁介质超温超压；有条件的情况下，可在磁力驱动泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升，以便温度超限时报警或停机。（3）防止干摩擦&&&因磁力驱动泵轴承的冷却和润滑要靠被输送的介质，所以绝对禁止空转，同时也要避免在工作中途停电后再启动时所造成的空载运转：严禁介质抽空，空载运转；在出口阀关闭的情况下，泵连续运转时间不得超过2m-n，以防磁力传动器过热而失效；可安装温度监控装置，对磁偶合器内部摩擦．轴承失效和内部润滑液不畅情况实施监测；可安装防干转欠流保护器，可防止吸入口无液或液流不足．（4）定期检修&&&运行中的磁力泵应定期拆检滑动轴承和轴向动环端面的磨损情况，以便及时更换轴承和轴向动环。&&&更多磁力驱动泵信息，请关注三川宏泵浦，带给你更多更专业的知识！三川宏泵浦全天候24小时在线为您服务解答疑问！公司在江苏昆山、常州、广东东莞、天津、重庆都设有公司，热烈欢迎您随时莅临参观指导！
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