國產大型原油直輸泵的平穩長周期運行及其措施

史淑紅

（中石化股份公司長嶺煉化分公司，湖南岳陽　414000）

國產大型原油直輸泵的平穩長周期運行及其措施

史淑紅

（中石化股份公司長嶺煉化分公司，湖南岳陽414000）

大型原油泵是煉油裝置的重點關鍵設備，國內同類設備大多采用進口設備，中石化股份長嶺分公司年產800萬噸劣質原油升級改造項目中，大膽采用國產設備，通過使用過程中的技術改造，消除了故障隱患；采取日常精細化管理等措施，平穩運行4年多來未對裝置供料造成任何影響，達到了進口設備的使用效果，為大型關鍵設備的國產化應用提供了一條途徑。

原油泵直輸國產改造平穩長周期預檢修

1　概述

原油泵可以說是煉油裝置的心臟，是各大煉廠的重點關鍵設備。長嶺煉化年產800萬噸劣質原油裝置， 采用2臺直輸常壓裝置的原料油泵供料，于2010年11月25日投入使用，國內同類裝置此類泵均采用進口泵，長嶺煉化選擇的是國產機泵，直輸距離達3690米。

原油泵投用初期，出現過不少問題，經過技術攻關小組努力，成功進行技術改造，消除故障隱患，平穩長周期連續運行3年4個月，與裝置同步率保持100%，取得了非常好的效果。

2　直輸泵概況

長嶺煉化直輸泵系統由2臺三級離心泵（P104、P105）、潤滑系統、循環冷卻水系統組成，雖然是國產設備，但技術性能先進，關鍵部件的溫度、振動、泵出口壓力、流量、回流閥開度等參數，實現了DCS控制、自動監測，聲光報警，重大故障實現連鎖切換，保證了裝置正常生產狀況下的供料平穩。

2.1直輸泵技術參數

采用臥式中開3級式離心泵，總揚程300m，流量為1100m3/h。

2.2機泵DCS監測監測參數（如圖1）

3　運行初期的故障現象及技術改造

3.1泵入口過濾器堵塞及技術改造

在原油泵投用后的第三個月，在用泵前后端軸承出現3次振動報警，其中后端振動報警有一次達到14.3mm，接近連鎖停車值，同時泵出口壓力出現低壓報警。泵入口管線壓力下降至0.02MPa，泵出現抽空現象。判斷原因為：提籃式管道過濾器濾筒過濾面積較小，少量渣滓導致過濾面積急劇縮小，造成入口壓力下降導致泵抽空。

經研究決定對泵入口過濾芯進行改造：取出備用泵入口過濾器濾芯進行測繪，重新制作濾芯：開φ24的孔，孔中心間距為30，正三角形排布，濾芯有效過濾面積0.95m2，為管道進出口截面積的3.2倍，內襯鋼網拆除（原濾芯：φ8孔，孔中心間距為12，正三角形排布，內襯20目鋼網，濾筒有效過濾面積為0.47m2，為管道進出口截面積的1.6倍）。新濾芯安裝投用后，經過2周試運行，未出現過濾器堵塞現象，隨后又對另一臺泵入口濾芯進行改造，從此再未出現過泵抽空現象。

圖1　機組DCS監測參數圖

3.2泵前、后端軸承處供油方式存在缺陷及改造

2011年4月17日上午10：30左右，泵P105前端軸瓦探頭顯示溫度高報，瞬間溫度飆升至峰值125℃（溫度二次高報值110℃），班組立即切換至P104運行，拆解P105泵前端軸承箱，發現支撐軸瓦受損：下瓦烏金磨損起堆，且存在偏磨，主軸軸頸沒有磨損但局部高溫發藍。分析故障原因：軸瓦供油方式存在缺陷引起缺油，又由于軸瓦烏金有損壞粘連在軸頸上加劇了軸瓦磨損而引起瞬時高溫，如下圖2所示。

圖2　主軸頸及下瓦粘連磨損情況

圖3　改造后軸承箱接管圖

圖4　軸承箱改造前潤滑系統示意圖

圖5　泵軸封壓蓋改造后圖

圖6　潤滑油泵回流管線圖

圖7　P105泵前端軸瓦磨損起堆且出現深溝槽

圖8　喉部襯套筋條斷

圖9　密封環磨損

圖10　喉部襯套磨損

查圖紙與檢修單位協商，決定改進潤滑油注油方式：由中側注油改為中部和頂部注油相結合。打開泵前后端軸承箱上透氣孔，與潤滑油入口管線相接，軸承箱注油采用側面與上面相結合的方式，潤滑油直接從軸瓦頂部中心注入，潤滑方式由飛濺潤滑改為強制潤滑與飛濺潤滑相結合的模式，使潤滑更加充分，從而達到快速帶走熱量的目的。改造后軸承箱溫度穩定控制在50℃-66℃左右，再未出現過軸瓦受損的情況。圖3中1所示為軸承箱增設的注油管線。

圖11　一、三級間軸套磨損情況

3.3泵體潤滑油泄漏及改造

原油直輸泵的潤滑采用強制潤滑，由單臺螺桿泵輸送循環使用的潤滑油，回流進稀油站。軸承箱的容量有限，回油管接口偏小，僅有一個DN8mm的接口，造成回油不暢，導致軸承箱潤滑油液位升高，機泵高速運轉下，甩油環將部分潤滑油甩至泵軸油封處，油封設計也存在一定的缺陷，潤滑油沿著泵軸從油封處泄漏到了軸承箱外，泵座上潤滑油成池，油站每7天需加一桶油（170kg），機泵衛生難以打掃，也增加了運行成本。

3.3.1軸承箱增加回油管改造

將軸承箱潤滑油入口管線下方預留孔封板打開后，在原封板上鉆一個DN15mm的孔，攻絲，連接到潤滑油原回油管上，讓回油暢通，保持軸承箱液位不致過高。

圖4軸承箱強改造前潤滑系統示意，圖3中 2所示為軸承箱增設的回油管線。

3.3.2油封壓蓋改造

將油封壓蓋與泵軸接觸光面增開3圈3mm*3mm集油線槽，并將油封下端回油口由原回油口15mm洗寬20mm，即在兩邊各加寬10mm，變成35mm寬的回油缺口。15mm的回油缺口與油封新增加的3圈3mm*3mm的線槽連通，甩油環甩到泵軸油封處的潤滑及時返回油箱，可有效防止潤滑油外溢，實施后泵體漏油現象得以徹底解決，具體如圖5所示。

3.4稀油站系統故障及工藝改造

稀油站自投用后多次出現潤滑油泵振動大、出口壓力表處噴潤滑油等現象。原因分析為：潤滑油泵排量大于直輸泵潤滑油需求量，潤滑油路壓力波動造成泵出口安全閥頻繁起跳，影響主泵平穩運行。

稀油站增設回流線改造：增設回流管線及溢流閥，且副線設手動閘閥。溢流閥定壓值為0.35MPa，手閥可根據泵出口流量隨時調節，以保證潤滑油泵安全運行，改造完成后潤滑油泵振動大、出口壓力表處噴潤滑油現象得以解決。具體改造如圖6所示（粗線部分）。

4　長周期平穩運行措施

4.1借全廠停工大檢修之際，進行預防維修

2014年3月底長嶺分公司進行為期50天的全廠性停工大檢修，借此2臺原油直輸泵進行預防維修：解體大修。解體直輸泵P105后發現：1、泵前端軸瓦磨損起堆且出現深溝槽，泵前端軸承箱內出現很多金屬屑，為軸瓦磨損掉落，軸瓦磨損如圖7所示。

級間喉部襯套、密封環磨損，部分筋條斷裂；軸套磨損，如圖8、9、10、11所示。

解體直輸泵P104后發現與P105泵情況相同，且軸套磨損嚴重。

對兩臺泵的所有易損件進行更換，泵轉子組件解體前后做低速動平衡試驗。由于P105泵動平衡嚴重不合格，對轉子組件進行整體更換（2012年儲備）；P104泵轉子組件動平衡稍有超標，咨詢廠家可繼續使用。

由于采取預防維修為后期設備長周期運行消除隱患和下一個檢修周期提供經驗；備品備件儲備齊全，縮短檢修時間為裝置正常開工創造條件。

4.2日常管理精細化

為了規范特護機組管理，保證機組“安、穩、長、滿、優”運行。特護設備維護管理依靠技術進步，實行可靠性管理。按“機、電、儀、管、操”五位一體管理，負責組建特護工作小組。對生產車間、班組人員、維護維修人員明確職責，在用機組的操作與檢查規定必須動作：檢查時間、部位、標準、記錄等進行規定。特護小組每月召開特護例會開展活動，對出現的異常現象進行分析、解決或制定措施，做到事不過夜。

4.3定期機泵正常切換及緊急切換的預案演練

為了提高員工操作直輸原油泵的熟練程度，機泵達到正常的一備一用狀態，每月定期對機泵進行正常切換，在4個月內班組所有成員可全部輪換完成，然后依序循環。為了操作準確無誤，班組將現場3名操作人員站位固定化，操作步驟程序化。每次機泵切換完成后，以小班為單位，由當班班長進行點評，提出此次操作優點加以固化及需改進部分。通過多次實戰操作，操作員之間相互配合默契，運行4年多來未出現供料波動狀況，與裝置同步率達到100%。

由于規定明確、機泵正常切換熟練無誤，每次預案演練均高質量完成，鍛煉了員工在異常情況下，遇事不慌臨危不亂的良好心態，因此確保了原油直輸泵長周期平穩運行。

5　結語

從長嶺煉化原油泵投用4年多的實際運行情況來看，雖然出現過一些問題，但通過技術改造、長周期運行措施的實施，確保了原油直輸泵長周期平穩運行。

長嶺煉化國產原油泵的應用，為大型關鍵國產化設備的平穩運行提供了借鑒，既為企業節約了大量資金，又為國產設備的運行管理提供了可靠的經驗。