石油化工用泵的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象和機(jī)械密封失效引發(fā)的維修約占故障總量的50%～60%,由于化工生產(chǎn)中的介質(zhì)具有易燃、易爆、易揮發(fā)及有毒有害的特性,其泄漏不僅會造成環(huán)境污染,而且可能造成較大的事故。1940年, 英國人Charles 和Geoff reyHwward首次使用磁力驅(qū)動泵解決了具有危險性介質(zhì)化工泵的泄漏問題。20世紀(jì)50年代末期,李國坤教授發(fā)明了拉推磁路理論,創(chuàng)下了國內(nèi)外同類試驗(yàn)的先進(jìn)記錄,其技術(shù)水平處于國際領(lǐng)先地位。近年來磁力傳動技術(shù)更是得到了快速發(fā)展,逐步應(yīng)用于石油、化工、冶金、制藥、印染、電鍍、食品及環(huán)保等領(lǐng)域。

       磁力傳動離心泵(以下簡稱磁力泵)的應(yīng)用推廣由于其本身故障較多而受到一定影響,如由于磁性材料容易失磁導(dǎo)致扭矩不能正常傳遞、介質(zhì)和壓力的局限性不能適應(yīng)生產(chǎn)工藝的需求等。文中對磁力泵現(xiàn)場維修改造過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分析,其結(jié)果可為磁力泵的長周期運(yùn)行提供一定的借鑒。

磁力泵基本原理

       磁力泵是利用磁性聯(lián)軸器永磁體磁力傳動的工作原理來實(shí)現(xiàn)扭矩的無接觸傳遞的一種新型泵。當(dāng)電動機(jī)帶動外磁轉(zhuǎn)子(即外磁鋼) 總成旋轉(zhuǎn)時,通過磁場的作用,磁力線穿過隔離套帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子(即內(nèi)磁鋼)總成和葉輪同步旋轉(zhuǎn),由于介質(zhì)封閉在靜止的隔離套內(nèi),從而達(dá)到無泄漏抽送介質(zhì)的目的。磁力泵是一種由設(shè)計保證的全密封、無泄漏、無污染的新型工業(yè)用泵,可以徹底解決機(jī)械傳動泵的軸封泄漏問題。

磁力泵的優(yōu)點(diǎn)

       (1)消除了泵的機(jī)械密封,完全消除了離心泵機(jī)械密封不可避免的跑、冒、滴、漏的弊病,是實(shí)現(xiàn)無泄漏、零污染的較好選擇,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的本質(zhì)安全。

      (2) 泵的過流部件選用不銹鋼及工程塑料來制造,可以達(dá)到耐腐蝕目的。

      (3) 磁性聯(lián)軸器和泵體結(jié)合為一體,具有結(jié)構(gòu)緊湊以及磁性聯(lián)軸器可以對傳動電機(jī)起到超載保護(hù)作用的特性。

      (4) 配套的磁力泵監(jiān)控系統(tǒng)可以對流量、溫度、壓力、功率以及軸承的磨損進(jìn)行在線監(jiān)測,進(jìn)一步提高了泵的安全性和可靠性。

     (5) 易損件較少,維修方便,使用壽命延長。

磁力泵的缺點(diǎn)

       (1) 傳動效率較低。與離心泵等相比較,在同等工藝條件下能量消耗較大。

       (2) 現(xiàn)在國內(nèi)使用的釹鐵硼(NdFeB)等永磁材料的性能還不完全穩(wěn)定,工藝選擇還有一定的局限性。一般情況下,工藝要求的介質(zhì)額定溫度、壓力和磁力泵的泵體材料有關(guān)。當(dāng)泵體為金屬材質(zhì)或F46襯里時,工作介質(zhì)的額定溫度不超過80℃,額定壓力不超過1.6MPa 。當(dāng)泵體為非金屬材質(zhì)時,工作介質(zhì)的額定溫度不超過60℃, 額定壓力不超過0.6MPa。當(dāng)工作介質(zhì)的額定溫度不小于350℃時,磁力泵還存在失磁的危險,很難實(shí)現(xiàn)長周期安全運(yùn)行,則需要另行設(shè)計。

       (3) 適合于輸送介質(zhì)密度不超過1300kg/m3,粘度不超過30 ×10-6m3/s的不含鐵磁性和纖維的液體。對于密度高、粘度大的介質(zhì),由于傳動的扭矩相對較大,暫時還沒有很好的應(yīng)用。

      (4) 軸承一般采用被輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤滑冷卻,故磁力泵嚴(yán)禁空載和反轉(zhuǎn)運(yùn)行。

      (5) 磁性材料帶來的失效分析比較專業(yè),在實(shí)際運(yùn)行中的故障解決比較困難。