屏蔽泵在液相柴油加氫中的應用

谷偉偉

（安慶石化煉油二部設備組，安徽 安慶 246000）

0 概述

安慶石化220萬噸/年連續液相柴油加氫裝置由中國石化工程建設公司開發，它以高溫高壓液相循環取代了傳統滴流床加氫技術中的循環氫系統。設有循環油泵兩臺，工藝位號164-P-104A/B，選用德國海米梯克設計、制造的臥式單級屏蔽泵，型號為CNKfH+D 300-560。泵組的電機型號為N90-4，可變頻調速，調速頻率為40～60Hz。具體參數見表1、表 2。

表1 泵主要參數

表2 電機主要參數

1 屏蔽泵的特點

屏蔽泵的泵部分與電機部分直接聯接，被密封在一個壓力腔內，在定子與轉子之間加一個非導磁材料制作的屏蔽套隔成定子腔與轉子腔，定子位于屏蔽套外，轉子完全浸在泵送介質中。液力端和普通離心泵通常采用的結構型式相同。屏蔽泵具有以下特點：

（1）全封閉。結構上沒有動密封，只有在泵的外殼處有靜密封，因此可以做到完全無泄漏，特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。

（2）安全性高。轉子和定子各有一個屏蔽套使電機轉子和定子不與物料接觸，即使屏蔽套破裂，也不會產生外泄漏的危險。

（3）結構緊湊，占用空間小，對底座和基礎的要求低，沒有聯軸器的對中問題，安裝容易且費用低。日常維修工作量少，維修費用低。

（4）運轉平穩，噪聲低，不需加潤滑油。由于無滾動軸承和電動機風扇，故不需加潤滑油，且噪聲低。

（5）使用范圍廣。對高溫、高壓、低溫、高熔點等各種工況均能滿足要求。

（6）由于屏蔽泵采用滑動軸承，且用被輸送的介質來潤滑，故潤滑性差的介質不宜采用屏蔽泵輸送。一般地適合于屏蔽泵介質的粘度為0.1～20mPa.s。

（7）屏蔽泵的效率通常低于單端面機械密封離心泵，而與雙端面機械密封離心泵大致相當。

圖1

（8）離心泵運行時，要求流量應高于最小連續流量。對屏蔽泵這點尤為重要，因為在小流量情況下，泵效率較低且會導致發熱，使流體蒸發而造成泵干轉，引起滑動軸承的損壞。

2 使用情況

液相柴油加氫裝置中，高溫高壓液相循環取代了傳統滴流床加氫技術中的循環氫系統，循環油泵，將一部分反應產物從熱高壓分離器抽送至反應器，以維持催化劑床層間的連續液相環境和需要的氫分壓。故該屏蔽泵輸送介質為高溫高壓的柴油。由于介質溫度太高不能用于軸承的冷卻潤滑，而且會引起定子溫度過高，所以泵電機側的冷卻、軸承潤滑介質是靠外界的計量泵注入的清潔柴油，由安裝在泵軸上的輔助葉輪提供循環動力，泵的頂部設一臺冷卻器用來冷卻循環冷卻液；冷卻器上有排空閥，用來對泵電機側排氣；為防止泵輸送介質漏入電機側，計量泵壓力應大于輸送介質的壓力。（如圖1所示）

安慶石化液相柴油加氫裝置自開工以來，由于其中一臺泵由于出、入口閥門泄漏而又無法在線處理，處于失備狀態，單泵運行一年多以來非常平穩，沒有進行過維修。這與屏蔽泵的結構特點、制造質量有關系，同時與運行操作、日常維護也緊密相關。

液相柴油加氫裝置的循環油泵為高溫屏蔽泵，運行操作中應注意以下幾點：

（1）高溫型屏蔽泵灌泵前必須先對電機側關注清潔柴油，并充分排氣；在啟泵前要先啟動外部注入計量泵；停泵時，泵電機停止一段時間（不少于5分鐘）后才能停計量泵；泵在備用的情況下，要保證計量泵一直處于開啟狀態；停泵后的短時間內，如果想再次啟動，必須對電機和換熱器重新進行排氣，以保證充滿介質，防止換熱器發生氣阻；電機的外部冷卻需要連續運行，與泵送介質的溫度變化無關。

（2）該泵電機為40～60Hz變頻電機，泵啟動時的給定頻率不能低于40Hz，否則無法啟動。

（3）要密切關注泵入口壓力，當壓力與入口過濾器前壓力相差較大時，必須要清洗入口過濾器，以防止堵塞嚴重導致泵抽空。

（4）在正常工作條件下，泵的滑動軸承必須每三年檢查一次，在出現干轉和氣蝕后，應盡快檢查滑動軸承。

（5）系統發生壓力和溫度的波動，也要及時的對泵進行檢查。

（6）定期檢查換熱器冷卻水是否通暢，回水溫度是否正常。

（7）電機循環冷卻油溫度異常升高，而又處理無效時，應立即停泵檢查，防止導致電機電子溫度過高損壞電機。

（8）當外部計量泵出現故障停止時，泵依然能維持運行24小時左右，若計量泵沒能及時處理好，應切換至備用泵。

3 結束語

在安全環保要求越來越嚴格、人們對環保意識進一步提高的今天，屏蔽泵以其獨特的有點得到了越來越廣泛的應用。輸送貴重介質時，其無泄漏的特點降低了損耗，提高了經濟效益；對于易燃易爆、有毒有害等介質的輸送，更能保證其安全性。目前屏蔽泵的本身價格較高，效率相對普通離心泵也較低，但隨著屏蔽泵技術的進步成熟，高效率、大功率的屏蔽泵也講逐步開發出來，屏蔽泵的價格也將持續降低。可以預見在將來，屏蔽泵在煉油化工行業將會得到更廣泛的應用。