隔膜计量泵药剂加注常见故障分析与处理

隔膜计量泵药剂加注常见故障分析与处理

姜婷婷1  周明兵1 管贞平1  杨光祥1  潘剑1 

( 1.重庆相国寺储气库有限公司，重庆 401121 )

摘要：本文针对天然气生产中隔膜计量泵药剂加注过程常见的故障泵体泄漏、泵头压力不稳定和隔膜破裂等原因进行了分析并提出了相应的处理措施。此外，为了预防故障的发生和实现设备的长期稳定运行，提出了一些故障预防和维护方法及系统优化建议。

关键词：隔膜计量泵；药剂加注；常见故障分析；处理

前言

天然气作为清洁能源在国民经济中占有举足轻重的地位。目前国内绝大部分地区已实现天然气使用，保障供应已成为关乎国计民生和社会和谐稳定的重要问题。

隔膜计量泵是一种常用于精确计量输送场合的特殊容积泵，可以满足各种严格的工艺流程需要。在天然气生产中常使用米顿罗隔膜计量泵进行药剂加注。然而，由于使用不当或检修安装问题，药剂加注不稳定，导致天然气生产中管线堵塞、药剂进入下游引发设备故障、药剂消耗量大等问题。因此，我们需要对隔膜计量泵药剂加注系统常见故障进行分析，并提出相应的处理措施，以减少故障发生的概率，进一步提高设备的可靠性。

一、隔膜计量泵工作原理及药剂加注流程

1.1 隔膜计量泵的基本原理

隔膜计量泵主要由电机、传动箱、缸体等组成。其工作原理为：当泵工作时，药剂被吸入泵的进料口，随后进入到泵腔。在泵腔内，隔膜开始往复运动，通过泵腔的容积变化来实现药剂的推送。当泵腔容积变大时，泵腔内形成负压，使得药剂被吸入泵腔；当泵腔容积变小时，泵腔内形成正压，将药剂推送出来。通过不断重复这一过程，隔膜计量泵能够稳定、准确地加注药剂。

1.2 天然气生产药剂加注流程

图1天然气药剂加注流程

其药剂加注流程见图1，药剂自储罐，经过滤器过滤后进行隔膜计量泵升压、经止回阀控制阀进入加注点。

二、常见故障分析

2.1计量泵泵体泄漏

（1）泵体密封不良。泵体密封主要包括泵体壳体与泵盖之间的密封和泵体入口出口接口的密封。泵体密封零件损坏、老化或者装配不当，都可能导致泵体泄漏故障的发生。

（2）泵体内部管道严重堵塞。随着药剂加注的进行，泵体内部管道容易受到杂质的堆积，导致管道堵塞，压力无法正常释放而引起泄漏。

（3）泵体本身的结构设计和加工质量缺陷。泵体内部结构存在缺陷或者加工质量不合格，就容易出现泄漏问题。

2.2 泵头压力不稳定

泵头压力的不稳定是隔膜计量泵药剂加注过程中常见的故障之一。在实际应用中，泵头压力的不稳定性会导致药剂加注量的波动，严重影响到所需药剂的准确加注。泵头面板以及密封件的老化、磨损压力传感器的失效或者损坏、药液管路中的堵塞、阀门问题等也会引起泵头压力的波动。另外，泵头活塞和隔膜的磨损、松动等问题也可能导致泵头压力的不稳定。

2.3 隔膜破裂

隔膜作为泵体与泵头之间的重要部件，承担着介质的传递和隔离功能。一旦隔膜破裂，将会导致泵体与泵头之间的介质泄漏、无法正常加注药剂等问题的发生。

在分析隔膜破裂故障时，应综合考虑以下几个因素。首先，在运行过程中，隔膜受到的压力和应力会不断变化，长时间的高压或者频繁的压力波动会导致隔膜破裂。其次，加注的药剂中可能含有对隔膜有腐蚀作用的化学物质，这些腐蚀性物质会逐渐损伤隔膜，从而加速其破裂的发生。此外，隔膜本身的质量和材料也是影响隔膜破裂故障的重要因素，质量较差或选择不适当的材料会增加隔膜破裂的风险。

三、常见故障处理方法

3.1 泵体泄漏故障处理方法

（1）检查泵体密封件的状态。发现密封件老化或损坏，应该及时更换密封件，并确保密封件安装正确。在更换密封件时，需要注意选择适合的材质，并按照要求进行安装和调整。

（2）检查泵体的连接处是否紧固，确保连接处的密封性。

（3）检查泵体的工作压力是否超负荷。如泵体运行压力过高应根据泵体的额定工作压力，合理调整泵体的工作压力，避免超负荷工作。

3.2 泵头压力不稳定故障处理方法

在隔膜计量泵的使用过程中，泵头压力不稳定会影响药剂的加注精度和稳定性，其处理方法如下：

（1）检查泵头与阀门的连接是否紧固。泵头与阀门之间的连接松动会导致泵头压力不稳定。可以通过适当加紧螺栓、调整法兰密封垫片来解决这个问题。

（2）检查阀门是否损坏或磨损。如果发现阀门损坏，应及时更换新的阀门。

（3）检查加注阀、止回阀是否正常。可以通过清洗阀门、更换损坏部件等方式来修复。

（4）检查泵头的密封件是否完好。在使用过程中，应定期检查密封件的状况，并及时更换或修复。

（5）检查泵头的供液管路是否畅通。供液管路的堵塞会影响泵头的供液能力，从而造成泵头压力不稳定。可以通过清洗供液管路或更换堵塞部件来解决。

3.3 隔膜破裂故障处理方法

在处理隔膜破裂故障时，我们可以采取以下几个步骤：

（1）停止泵的运行：首先要迅速停止泵的运行，以避免更大的损坏和安全隐患。

（2）关闭泵的进出口阀门：在停止泵运行后，立即关闭泵的进出口阀门，以防止液体继续流入或流出泵体。

（3）检查隔膜破裂的原因：可能的原因包括泵的过负荷运行、泵的操作不当、泵内压力过高或材料的劣质等。

（4）更换隔膜：在更换隔膜之前，应先确保周围环境干净，并准备好所需的工具和备用隔膜。

（5）进行测试和调试：更换隔膜后，验漏，并进行相关测试和调试。确保泵正常运行，压力稳定，并且没有异常声响或其他异常情况。

需要注意的是，在处理隔膜破裂故障时必须切断电源，遵循相关的操作规程，采取必要的防护措施，避免人身伤害和进一步的设备损坏。

四、故障预防与维护

4.1 故障预防措施

在隔膜计量泵药剂加注系统中，为了减少故障的发生，需要采取一系列的预防措施。

（1）定期检查和清洁隔膜：定期检查和清洁隔膜是预防故障的重要步骤。检查时应注意隔膜表面是否有磨损、老化或擦伤等现象，及时更换损坏的隔膜，以保证泵的正常运行。

（2）维护液压系统：定期更换液压油、清洗油路以及检查液压管路的连接状态是维护液压系统的常用方法。

（3）避免超负荷运行：在使用过程中，确保药剂加注量在泵的额定工作范围内，并避免药剂加注过载。

（4）定期校准和检测：校准和检测应按照厂家提供的指南进行，包括检测泵的流量准确度、稳定性以及反应时间，以确保泵的工作性能达到预期。

4.2药剂加注系统的优化建议

（1）优化管道布局：在设计过程中考虑减少管道长度和减少弯曲，以提高系统的工作效率。

（2）选用合适的材料：不同的药剂可能对材料有不同的腐蚀性和兼容性要求。因此，建议选用耐腐蚀、耐磨损的材料，以确保系统的可靠性和稳定性。

（3）设置合理的阀门控制：建议设置合适的阀门来控制液体流动的方向和流量。同时，还可以考虑增加流量调节阀和压力调节阀等，以确保泵的运行稳定性和系统的调节性能。

（4）定期维护和检修：应根据设备的维护手册和操作指南，定期清洗、润滑和更换部件，在确保安全的前提下，延长设备的使用寿命和保持设备的准确性。

（5）自动化控制：利用自动化控制技术，可以实现对系统的远程监控和调节，及时发现故障并采取相应的措施，提高系统的稳定性和可靠性。

五、结论

总结起来，隔膜计量泵药剂加注常见的故障主要包括泵体泄漏、隔膜破损、阀门故障等问题。对于这些故障，我们要判断并采取相应的处理措施确保加注系统正常运行。为进一步提高系统的加注效率和稳定性，须通过必要的预防性维护，优化设计等方式，确保药剂加注的质量和安全性。

参考文献

[1] 杨世杰.隔膜计量泵工作原理、使用问题及对策分析[J].中国设备工程,2020

[2] 郭洋洋,宋东东.涤纶纺丝计量泵常见故障分析及对策[J].江苏纺织,2022