淺析丙烷輸送泵抽空原因及解決措施

鐘齊放(四川石化倉儲運輸部 四川成都 611930)

前言

丙烷輸送泵采用的是大連蘇爾壽TIMC40B-4T=1025型筒袋3泵,其基本參數為電機功率11KW,軸功率7.8KW,流量9m/h,汽蝕余量2.5m,揚程220m,工藝介質為丙烷,控制溫度為常溫,泵吸入口壓力1.3MPa,出口壓力2.4MPa.

一、故障情況經過及處理簡介

某日丙烷罐T-002A邊收氣分丙烷邊經過P-002B付乙烯裝置,同時通過汽化器自升壓.18:44,內操發現“丙烷去乙烯裝置主管網壓力L報”報警,馬上切至DCS畫面查看,18:45丙烷去乙烯裝置主管網壓力LL報,聯鎖啟動備用泵P-002A,內操立即匯報班長,班長馬上查看DCS畫面并初步判斷主管網壓力LL報的原因,立即通知外操帶上工具到現場做好處置準備.同時安排另一外操沿丙烷進泵線檢查是否有泄露點,然后跟乙烯裝置聯系告知其情況并通知其做好丙烷降量的準備,并將情況上報.隨后對機泵進行緊急處置.通過對運行泵帶壓放火炬和收付料活罐的切換最終使丙烷泵出口壓力和主管網壓力恢復正常.最后停下備用泵P-002A,一切恢復正常.

二、故障原因排查分析

1.操作不穩、介質流量波動大導致抽空

經查閱DCS操作記錄及流量變化趨勢圖,未發現流量出現較大的波動曲線,操作一直很平穩無波動,排除這一因素.

2.泵入口密封填料漏,閥門法蘭連接不嚴,泵運行中吸入氣體.

經過現場外操人員對進泵線及泵體的仔細檢查,未發現入泵線有泄露的地方,亦未發現泵體有泄露,排除這一因素.

3.入口管線過濾器未清洗堵或者閥門故障DCS顯示正?，F場實際已關閉

過濾器堵塞只可能引起一臺機泵抽空,不可能兩臺機泵入口過濾器同時堵塞,這種可能性極低,后面處理操作也證明抽空不是過濾器堵塞造成的,經現場人員檢查也未發現閥門故障,故這一個因素可排除.

4.儲罐液位低或者因汽化器液位低造成氣相反串至泵入口線造成抽空

查看儲罐液位趨勢圖可以看出,機泵這段時間液位一直維持在6.1m左右,所以這個因素也可排除,

由于汽化器入口和泵入口連接在同一管線上,那有沒有汽化器液位低造成氣相反串至泵入口造成抽空的可能了?我們查看了丙烷汽化器液位變化趨勢圖,汽化器液位一直維持在設定液位800mm左右波動,另外汽化器出口壓力只比管內壓力高0.05MPa也不足以提供氣相反串泵入口的動力,所以這一因素亦可排除.

5.儲罐罐內壓力低或者溫度過高使得罐內當時壓力低于當時溫度下丙烷飽和蒸汽壓產生氣蝕抽空現象

查閱儲罐壓力溫度變化趨勢圖,得知在泵出現抽空前2h壓力都維持在0.92MPa左右,溫度都維持在20℃左右.對照丙烷物性表,我們可看出在此溫度下丙烷飽和蒸汽壓為0.8299MPa低于當時罐壓,所以不存在儲罐壓力低或溫度高這一因素.

丙烷物性表溫度溫度溫度℃飽和蒸汽壓mmHg ℃飽和蒸汽壓Ba r A℃飽和蒸汽壓Ba r A-70182.173.4173512.15-604.701318.82-1004013.78-50527.29106.3134515.2

25.65-40830.88208.2995017-301255.8259.546021-2024163010.7970

6.裝置送料溫度波動較大引起空化抽空或者所送物料帶氣

經調閱上游氣分裝置丙烷泵出口溫度壓力趨勢圖,我們可以看出這一段時間丙烷溫度由27.5℃升到了39.2℃,我們再根據丙烷物性表可以查的39.2℃下丙烷飽和蒸汽壓接近1.378MPa,而此時丙烷輸送泵后的最大壓力才1.241MPa遠低于此時飽和蒸汽壓,極易造成丙烷氣蝕抽空,這個因素引起抽空的可能性是最大的.當時將付料罐切換至另一臺罐后抽空現象隨之消失也證明此分析結論是正確的.

圖一

圖二

三、解決措施及建議

1.針對此類飽和蒸汽壓隨溫度變化而變化較大的物料,盡量不要采取邊收邊付的活罐形式,這樣就能有效避免因裝置所送物料溫度波動引起的空化抽空現象發生.

2.適當提高丙烷罐的操作壓力并擴大操作壓力范圍,之前丙烷罐操作壓力設置為1.1-1.26MPa,可操作范圍小,不利于控制,極易造成超壓或低壓的現象.根據丙烷物性及四川地區夏季氣溫建議將丙烷罐操作壓力上限升高到40℃對應的飽和蒸汽壓.

3.提高丙烷汽化器設定壓力至1.1MPa,之前丙烷汽化器設定壓力為0.85MPa,對應的飽和溫度只有22℃左右.而四川地區在夏季儲罐溫度極易超過此溫度,當儲罐壓力下降到介質飽和蒸汽壓而汽化器仍沒有工作升壓,那么就很容易造成機泵氣蝕抽空.

[1]趙會軍.石化用離心泵抽空原因分析.沈陽:管道技術與設備,1999.

[2]錢錫俊陳弘.泵和壓縮機.北京:石油工業出版社,2007.