延长屏蔽泵运行周期的对策

王国峰

（沧州大化股份公司聚海分公司，河北沧州 061108）

1 概 况

1.1 车间概况

3 500t／a及10kt／a双氧水（27.5%）装置输送定量工作液所用的泵为带轴封的离心泵，其特点是易泄漏。

20kt／a双氧水（27.5%）装置输送定量工作液所用的泵为无需带轴封的离心泵，其特点是不易泄漏。

1.2 小组概况

小组名称 双氧水车间QC小组

小组成立时间 2007.10

课题名称 延长屏蔽泵的运行周期

小组类型 现场型

组长 刘立新

副组长 王国峰、程希敏

活动日期 2009.5～2010.4

课题注册时间 2009.4

小组成员 11人

注册编号 ＊＊＊＊＊

活动频次 1次／月

出勤率 100%

接受QC教育时间 24h

1.3 选题理由

20kt／a 27.5%双氧水生产装置是由沧州大化股份公司设计所自行开发设计，所用屏蔽泵的结构为，泵叶轮与电机的转子连成一体，封闭在同一壳体内，无需轴封，消除了工作液外漏的可能；电机的定、转子分别采用屏蔽套与工作液隔离，避免工作液与电器部分接触；其轴承为石墨浸渍树脂，泵工作时叶轮等引起的轴向力都由轴承来承受；泵电机的冷却轴承的润滑和冷却，是借助于工作液的循环实现的，循环工作液不析出时，它的温度越低，对转子的运行越有利，否则需增加冷却系统屏蔽套的厚度（为0.5mm），定、转子之间的间隙为1mm。因此，工作液需非常洁净，不允许夹带固体颗粒。为此，设有泵端过滤器和泵入口过滤器以防杂质的侵入。20kt／a双氧水装置自2005年12月19日正式吹扫，开车后至2007年3月，屏蔽泵陆续损坏，此生产装置无法正常开车，被迫停车待修。如何延长屏蔽泵的运行周期，增加双氧水的产量，降低成本，是摆在我们面前的刻不容缓的头等大事，为此，成立了QC小组进行攻关。

2 现状调查

2.1 设备情况

从表1可看出，排除人工费、设备运费，每次更换定子或转子所需费用，相当于购买一台同样功率的IH型泵；只有延长屏蔽泵的运行周期，才能体现它的优越性。

工作液的流向简介如下。

表1 设备及检修情况表

2.2 设备解体检查、检修情况（表2）

表2 检修记录统计

从表2可以看出，影响屏蔽泵运行周期的主要因素是，转子或定子屏蔽套变形及轴承磨损量增大。

3 攻关目标的确定

（1）本次活动的目标：将屏蔽泵的使用周期延长2个月。见图1。

图1 屏蔽泵使用周期柱状图

（2）集团公司下达的生产任务为32kt／a 27.5%双氧水（该目标的分解见图2）。公司员工素质状况见图3。

图2 生产任务及目标的分解

4 屏蔽泵运行周期短的原因分析及对策

4.1 原因分析

小组成员充分发扬民主，各抒己见，集思广益，对所有末端因素逐一论证，如图4。

（1）泵入口过滤器设计不合理。针对屏蔽泵的结构特点，即泵的定子与转子之间的间隙为1mm，管道或工作液中的脏物在接受叶轮的能量后进入定、转子间隙去润滑轴承，冷却电机，会引起定子、转子壁、轴承的磨损，从而导致泵不能正常工作（泵入口过滤器的结构要特殊），这是主要原因。

（2）进出水管直接与定子相连。进出水管与定子通过螺纹连接，为避免螺纹管线在检修过程中被压扁或椭圆变形，常被拆卸下来；螺纹在加工过程中出现的加工误差使螺纹不圆整，每次安装时由于人员、工具不同，拧紧扭矩力不同而容易产生较大的装配应力，这是引起泵振动的主要原因。

图3 员工素质状况

图4 影响屏蔽泵运行的因素

（3）地脚螺栓松动。地脚螺栓采用国标标准，经过预埋，二次浇灌，拧紧后使用专用工具（允许拧紧力矩）。按正确的拧紧方法安装的屏蔽泵，设备未引起共振时，螺栓不易松动，钳工师傅对称装配螺母（但螺母进量很小），因而判断该因素不是主要原因。

（4）泵与地基找正不符合安装要求。工程技术人员采用框式水平仪对泵的垂直度、水平度进行测量，符合安装技术规范，这不是主要原因。

（5）冷却水供应量不足，电机中热量散发不出去。普通泵的电机直接暴露在空气中，采用风叶散热，电机中线圈产生的热量与大气温度平衡而易散发掉，而屏蔽泵的线圈缠绕在定、转子屏蔽套内，转子中的热量不易散发掉，使转子容易变形，停车待修，这是主要原因。

（6）定、转子屏蔽套焊缝开裂。这是焊接质量、焊接工艺不当造成的，及时向生产厂家反映问题，督促改进，这不是安装使用不当形成的，不是主要原因。

经过以上分析，小组成员达成共识，确认定、转子变形，轴承磨损的主要原因如下：

（1）泵入口过滤器设计不合理；

（2）进、出口水管线直接与定子相连，引起泵的振动；

（3）冷却水供应量不足，电机中热量散发不出去。

4.2 制定对策

针对以上主因，小组成员制定了相应的对策（表3）。

4.3 对策的实施

表3 对策表

4.3.1 泵入口过滤器结构改进

（1）运用系统图（图5），改进入口过滤器的结构。

（2）为消除工作液太脏、工艺管路遗留焊渣，减轻过滤器的负荷，定期水洗系统工作液，使杂质无机可乘。

图5 过滤器结构改进系统图

（3）定期清洗泵端过滤器和入口过滤器。此方案于2009年9月正式实施。

4.3.2 进、出水管线与定子脱离

（1）小组成员运用头脑风暴法寻找解决问题的方案，如图6。

图6 头脑风暴法

（2）运用01打分法确定改造方案，见表4。

从表4可以看出：大家一致同意转移装配应力受力点。经过小组全体成员反复讨论、修改，最后确立一种新式的结构：通过螺母2的作用，将受力点由螺母3处转移到螺母1处，这样，减少了螺纹的拆卸次数，减少了引起泵振动的一个因素。

4.3.3 保障冷却水供应，使电机中的热量散出去

其逻辑推理如图7。

表4 01打分表

图7 散发电机热量的逻辑推理图

4.4 效果检查

（1）以上各项措施落实后，延长了屏蔽泵的运行周期。我们重新做了一份调查，调查结果如表5。

表5 调查表

据表5，可绘制出各影响因素的排列图（图8）。

图8 屏蔽泵故障因素排列图

由图8可以看出，定、转子屏蔽套变形，轴承磨损已不是影响屏蔽泵正常开车的主要原因。主要原因在于生产厂家铸造定子的过程。及时与制造厂联系，提高其产品质量，提高其信誉度。

（2）小组对改造前后屏蔽泵的运行周期进行了对比，见图9。

（3）直接经济效益（由车间成本员协助核算）

①通过此次改造，延长了屏蔽泵的运行周期近一倍，使用频繁的6台大泵每年可节约资金60多万元；

图9 屏蔽泵运行周期的对比

以上两项总计，可节本增效约175.5万元／年。

其无形效益如下：完成此项活动后，全体成员互相之间加深了了解，日常工作中相处得更加融洽，讨论问题畅所欲言，这对充分发挥职工的主观能动性更有益，见表6。

表6 无形效益表

5 巩固措施及今后的打算

（1）将改进后的方案的维修、操作注意事项编入 《防爆型屏蔽泵维修、操作手册》。

（2）加强对操作、维修人员的培训，严格按操作、维修手册去巡检、维护、检修。

（3）此项PDCA循环代表着过去解决了生产现场存在的问题，今后我们会在此次经验的基础上，重点解决一些维修量大且频繁的项目，以降低检修费用，提高企业的整体效益。