论文部分内容阅读
【摘 要】隔膜泵是用石灰拜耳法工艺生产氧化铝的关键设备，由于各种因素，会使隔膜泵隔膜破裂，导致隔膜泵无法正常运行，影响氧化铝系统的正常生产。
【关键词】隔膜泵；隔膜；破裂；预防
1、前言
山西阳泉兆丰铝业氧化铝分公司溶出工序采用蒸汽间接加热高压溶出技术，利用高压隔膜泵将常压预脱硅后的料浆输送到高压溶出机组。隔膜泵是用石灰拜耳法工艺生产氧化铝的关键设备，是氧化铝生产的心脏，隔膜泵运转率的高低直接影响企业的生产成本和经济效益，隔膜泵隔膜的使用寿命的长短是影响隔膜泵运转率的主要因素之一。
2、隔膜泵的工作原理
我公司从荷兰GEHO公司引进的隔膜泵TZPM2000是往复式正变量泵（如图1、2所示），用于输送液体，可以沾染沉积物如矿浆、赤泥，特别是磨蚀性或侵蚀性的物料。该泵的设计特点是泵送的料浆不会接触到动作的部件，如柱塞和汽缸内衬。由隔膜在泵送的物料和清洁的推进液（动作部件的工作环境）之间造成机械分隔。
泵的一个冲程包括一个进料冲程和排料冲程。进料冲程：活塞（A）向后移动并且让推动液（B）减压，隔膜（F）向后移动，在隔膜室（E）产生的压力，强迫进料阀（C）打开，排料阀（G）关闭，料浆通过进料管（D）填充隔膜室（E）的料浆室。排料冲程：活塞（A）向前移动并且让推动液（B）压缩，隔膜（F）向前移动，在隔膜室（E）产生的压力强迫进料阀（C）关闭，排料阀（G）打开，料浆通过出料管离开隔膜室（E）的料浆室。
3、隔膜结构
GEHO泵的隔膜为橡胶隔膜，是压制成型的，在隔膜的边缘带有“O”形夹紧卡箍，这主要是防止夹紧区的应力集中。隔膜的中部有一硫化融为一体的金属锥形板。硫化锥形板的中央连接有一根监测杆。隔膜由隔膜室盖压紧，隔膜室盖与隔膜室体是金属对金属面接触，可以防止泵运行过程中的移动，并在夹紧区给隔膜一个安装张力。
4、隔膜的破裂类型、现象、产生原因及解决方法
（一）、正常的疲劳损坏。
现象：当隔膜疲劳破损时，在隔膜边缘处出现裂口，并且多数为表面裂口，特别是位于推进液侧。原因：疲劳，隔膜泵隔膜到达寿命。预防措施：按照隔膜泵隔膜设计使用要求，隔膜运行8000小时必须计划性更换，防止隔膜疲劳破损导致润滑油污染及拉伤活塞缸，造成重大设备事故。
（二）、隔膜爆裂
现象： 隔膜上部向外排单向阀方向运动产生变形引起破裂。原因：①启动步骤不正确；②排油探头失效或二位二通阀误动作；③运行速度过快；④单向阀刺阀。预防措施：①严格按照隔膜泵操作规程作业正确启动隔膜泵；②定期检查探头和推进液系统，防止排油探头失灵，补排油管路堵塞或管路阀门失效，补排油失常，导致推进液端压力不稳；③严格按照机组及隔膜泵设计压力要求操作，禁止超负荷运行；④检查隔膜泵单向阀是否刺阀导致隔膜泵出口压力波动大，造成隔膜受力不均，导致隔膜破裂。
（三）、隔膜的金属板脱落
现象：金属板脱落。原因：推进液不足，导致隔膜撞击膈膜腔后部造成隔膜金属板脱落。预防措施：①、定期检查二位二通阀及二位三通阀是否灵敏好用。②、检查推进液系统是否存在漏油，特别是检查活塞密封环 、活塞缸缸衬是否磨损严重，导致活塞缸内的油液单向窜动。③、定期使用磁铁补油探头是否失效，一旦补油探头失效，无法正常补油，造成推进液不足。④、检查排油单向阀卡阀，导致无法复位，一直处于排油状态。
（四）、12点位置处的圆孔。
现象：.隔膜上部12点位置破裂成圆孔形。原因：检测杆松脱或超速运行造成。预防措施; 检查检测杆或严格按照隔膜泵操作规程操作禁止超速运行。
（五）、5或7点钟处的破裂：
现象：下部5或7点钟位置裂口；原因：在隔膜泵停泵是冲洗不干净导致料浆沉积在隔膜泵隔膜下部，再次启动隔膜泵容易造成隔膜破裂；预防措施：严格按照隔膜泵操作规程操作，停泵是要用母液冲洗隔膜泵10-20分钟，防止冲洗不干净留有积料，导致破裂。.
（六）、6点钟处的破裂。
现象：隔膜下部6点钟部位破裂；原因：运行中料位不足，导致进口压力不足；预防措施：①正常生产时前槽料位必须不低于4米控制；②及时给进料补偿器排气保证补偿器料位1.5米左右隔膜泵进口压力不得低于2.2Bar。
（七）、隔膜上部（∧或∨）形裂口
现象：隔膜上部出现∧或∨形裂口；原因：隔膜室排气阀没关；预防措施：加强巡检，排完气立即关闭针型阀或检查针型阀内漏无法关严。
（八）、隔膜正上部（∪或∩）形裂口
现象：隔膜正上出现∪或∩形裂口；原因：由于空气在排气点停留，无法排除造成的；预防措施：低速备泵时及时给隔膜室排气，在正常运行时每班必须隔膜室排气一次。
5、结论
对隔膜泵做好日常和定期维护保养、严格控制工艺指标和严格执行隔膜泵操作规程，严格执行隔膜泵点巡检制度和考核办法，可以从根本上杜绝隔膜泵隔膜的非正常更换周期内的破损，造成生产机组不稳定，按照隔膜泵设计要求的8000小时更换隔膜，防止隔膜疲劳破裂导致推进液污染或料浆进入活塞缸导致拉伤活塞缸，造成重大设备事故。
参考文献
[1]朱俊华.往复泵及其它类型泵[M].北京：机械工业出版社.1982.
[2]陈万坤,彭关才.一水硬铝石型铝土矿的强化溶出技术[M].北京：冶金工业出版社.1997.
[3]杨重愚.氧化铝生产工艺学[M].北京:冶金工业出版社.
【关键词】隔膜泵；隔膜；破裂；预防
1、前言
山西阳泉兆丰铝业氧化铝分公司溶出工序采用蒸汽间接加热高压溶出技术，利用高压隔膜泵将常压预脱硅后的料浆输送到高压溶出机组。隔膜泵是用石灰拜耳法工艺生产氧化铝的关键设备，是氧化铝生产的心脏，隔膜泵运转率的高低直接影响企业的生产成本和经济效益，隔膜泵隔膜的使用寿命的长短是影响隔膜泵运转率的主要因素之一。
2、隔膜泵的工作原理
我公司从荷兰GEHO公司引进的隔膜泵TZPM2000是往复式正变量泵（如图1、2所示），用于输送液体，可以沾染沉积物如矿浆、赤泥，特别是磨蚀性或侵蚀性的物料。该泵的设计特点是泵送的料浆不会接触到动作的部件，如柱塞和汽缸内衬。由隔膜在泵送的物料和清洁的推进液（动作部件的工作环境）之间造成机械分隔。
泵的一个冲程包括一个进料冲程和排料冲程。进料冲程：活塞（A）向后移动并且让推动液（B）减压，隔膜（F）向后移动，在隔膜室（E）产生的压力，强迫进料阀（C）打开，排料阀（G）关闭，料浆通过进料管（D）填充隔膜室（E）的料浆室。排料冲程：活塞（A）向前移动并且让推动液（B）压缩，隔膜（F）向前移动，在隔膜室（E）产生的压力强迫进料阀（C）关闭，排料阀（G）打开，料浆通过出料管离开隔膜室（E）的料浆室。
3、隔膜结构
GEHO泵的隔膜为橡胶隔膜，是压制成型的，在隔膜的边缘带有“O”形夹紧卡箍，这主要是防止夹紧区的应力集中。隔膜的中部有一硫化融为一体的金属锥形板。硫化锥形板的中央连接有一根监测杆。隔膜由隔膜室盖压紧，隔膜室盖与隔膜室体是金属对金属面接触，可以防止泵运行过程中的移动，并在夹紧区给隔膜一个安装张力。
4、隔膜的破裂类型、现象、产生原因及解决方法
（一）、正常的疲劳损坏。
现象：当隔膜疲劳破损时，在隔膜边缘处出现裂口，并且多数为表面裂口，特别是位于推进液侧。原因：疲劳，隔膜泵隔膜到达寿命。预防措施：按照隔膜泵隔膜设计使用要求，隔膜运行8000小时必须计划性更换，防止隔膜疲劳破损导致润滑油污染及拉伤活塞缸，造成重大设备事故。
（二）、隔膜爆裂
现象： 隔膜上部向外排单向阀方向运动产生变形引起破裂。原因：①启动步骤不正确；②排油探头失效或二位二通阀误动作；③运行速度过快；④单向阀刺阀。预防措施：①严格按照隔膜泵操作规程作业正确启动隔膜泵；②定期检查探头和推进液系统，防止排油探头失灵，补排油管路堵塞或管路阀门失效，补排油失常，导致推进液端压力不稳；③严格按照机组及隔膜泵设计压力要求操作，禁止超负荷运行；④检查隔膜泵单向阀是否刺阀导致隔膜泵出口压力波动大，造成隔膜受力不均，导致隔膜破裂。
（三）、隔膜的金属板脱落
现象：金属板脱落。原因：推进液不足，导致隔膜撞击膈膜腔后部造成隔膜金属板脱落。预防措施：①、定期检查二位二通阀及二位三通阀是否灵敏好用。②、检查推进液系统是否存在漏油，特别是检查活塞密封环 、活塞缸缸衬是否磨损严重，导致活塞缸内的油液单向窜动。③、定期使用磁铁补油探头是否失效，一旦补油探头失效，无法正常补油，造成推进液不足。④、检查排油单向阀卡阀，导致无法复位，一直处于排油状态。
（四）、12点位置处的圆孔。
现象：.隔膜上部12点位置破裂成圆孔形。原因：检测杆松脱或超速运行造成。预防措施; 检查检测杆或严格按照隔膜泵操作规程操作禁止超速运行。
（五）、5或7点钟处的破裂：
现象：下部5或7点钟位置裂口；原因：在隔膜泵停泵是冲洗不干净导致料浆沉积在隔膜泵隔膜下部，再次启动隔膜泵容易造成隔膜破裂；预防措施：严格按照隔膜泵操作规程操作，停泵是要用母液冲洗隔膜泵10-20分钟，防止冲洗不干净留有积料，导致破裂。.
（六）、6点钟处的破裂。
现象：隔膜下部6点钟部位破裂；原因：运行中料位不足，导致进口压力不足；预防措施：①正常生产时前槽料位必须不低于4米控制；②及时给进料补偿器排气保证补偿器料位1.5米左右隔膜泵进口压力不得低于2.2Bar。
（七）、隔膜上部（∧或∨）形裂口
现象：隔膜上部出现∧或∨形裂口；原因：隔膜室排气阀没关；预防措施：加强巡检，排完气立即关闭针型阀或检查针型阀内漏无法关严。
（八）、隔膜正上部（∪或∩）形裂口
现象：隔膜正上出现∪或∩形裂口；原因：由于空气在排气点停留，无法排除造成的；预防措施：低速备泵时及时给隔膜室排气，在正常运行时每班必须隔膜室排气一次。
5、结论
对隔膜泵做好日常和定期维护保养、严格控制工艺指标和严格执行隔膜泵操作规程，严格执行隔膜泵点巡检制度和考核办法，可以从根本上杜绝隔膜泵隔膜的非正常更换周期内的破损，造成生产机组不稳定，按照隔膜泵设计要求的8000小时更换隔膜，防止隔膜疲劳破裂导致推进液污染或料浆进入活塞缸导致拉伤活塞缸，造成重大设备事故。
参考文献
[1]朱俊华.往复泵及其它类型泵[M].北京：机械工业出版社.1982.
[2]陈万坤,彭关才.一水硬铝石型铝土矿的强化溶出技术[M].北京：冶金工业出版社.1997.
[3]杨重愚.氧化铝生产工艺学[M].北京:冶金工业出版社.