石油化工用泵的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象和機械密封失效引發(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首次使用磁力驅動泵解決了具有危險性介質化工泵的泄漏問題。20世紀50年代末期,李國坤教授發(fā)明了拉推磁路理論,創(chuàng)下了國內外同類試驗的先進記錄,其技術水平處于國際領先地位。近年來磁力傳動技術更是得到了快速發(fā)展,逐步應用于石油、化工、冶金、制藥、印染、電鍍、食品及環(huán)保等領域。

       磁力傳動離心泵(以下簡稱磁力泵)的應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致扭矩不能正常傳遞、介質和壓力的局限性不能適應生產(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)的故障進行了分析,其結果可為磁力泵的長周期運行提供一定的借鑒。

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現(xiàn)扭矩的無接觸傳遞的一種新型泵。當電動機帶動外磁轉子(即外磁鋼) 總成旋轉時,通過磁場的作用,磁力線穿過隔離套帶動內轉子(即內磁鋼)總成和葉輪同步旋轉,由于介質封閉在靜止的隔離套內,從而達到無泄漏抽送介質的目的。磁力泵是一種由設計保證的全密封、無泄漏、無污染的新型工業(yè)用泵,可以徹底解決機械傳動泵的軸封泄漏問題。

磁力泵的優(yōu)點

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

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

      (3) 磁性聯(lián)軸器和泵體結合為一體,具有結構緊湊以及磁性聯(lián)軸器可以對傳動電機起到超載保護作用的特性。

      (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行在線監(jiān)測,進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

       (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,工藝要求的介質額定溫度、壓力和磁力泵的泵體材料有關。當泵體為金屬材質或F46襯里時,工作介質的額定溫度不超過80℃,額定壓力不超過1.6MPa 。當泵體為非金屬材質時,工作介質的額定溫度不超過60℃, 額定壓力不超過0.6MPa。當工作介質的額定溫度不小于350℃時,磁力泵還存在失磁的危險,很難實現(xiàn)長周期安全運行,則需要另行設計。

       (3) 適合于輸送介質密度不超過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,由于傳動的扭矩相對較大,暫時還沒有很好的應用。

      (4) 軸承一般采用被輸送的介質進行潤滑冷卻,故磁力泵嚴禁空載和反轉運行。

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