提高重油漿泵P101運(yùn)行完好率

O 余翔龍

(中國石化股份公司九江分公司 江西 332004)

提高重油漿泵P101運(yùn)行完好率

O 余翔龍

(中國石化股份公司九江分公司 江西 332004)

文章針對中石化九江分公司油漿拔頭裝置重油漿泵故障，分析根本原因，采取有效的處理方法，制定出防范措施，從而降低重油漿泵故障次數(shù)，提高了機(jī)泵的安全性和經(jīng)濟(jì)性，為實(shí)現(xiàn)裝置長周期高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

螺桿泵;故障;降低

一、前言

0.1Mt/a油漿拔頭裝置，是將催化油漿進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p壓切割后，將拔頭油與溶脫裝置的脫油瀝青按一定比例調(diào)和，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)重膠瀝青，同時回收催化油漿中的部分輕組分回?zé)挕Ｔ擁?xiàng)目對分公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，緩解重油加工的瓶頸和生產(chǎn)高附加值，起到了很好的促進(jìn)作用，是分公司一個新的效益增長點(diǎn)。油漿拔頭減壓塔底泵（簡稱重油漿泵）是該裝置的核心設(shè)備，它的平穩(wěn)運(yùn)行，對裝置的長周期、滿負(fù)荷生產(chǎn)、最大限度的發(fā)揮效益起到至關(guān)重要的作用。本文對影響重油漿泵平穩(wěn)因素進(jìn)行全面分析，并提出了相應(yīng)解決措施。

二、重油漿泵簡介

由于各螺桿的相互嚙合以及螺桿與襯筒內(nèi)壁的緊密配合，在泵的吸入口和排出口之間，就會被分隔成一個或多個密封空間。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動和嚙合，這些密封空間在泵的吸入端不斷形成，將吸入室中的液體封入其中，并自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)地推移至排出端，將封閉在各空間中的液體不斷排出，猶如一螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時被不斷向前推進(jìn)的情形那樣，這就是螺桿泵的基本工作原理。

其特點(diǎn)損失小，經(jīng)濟(jì)性能好。壓力高而均勻，流量均勻，轉(zhuǎn)速高，能與原動機(jī)直聯(lián)。

三、運(yùn)行存在問題

油漿拔頭裝置重油漿泵P101于2014年頻繁出現(xiàn)不上量、噪聲大、密封泄漏等故障，嚴(yán)重影響裝置的滿負(fù)荷、長周期運(yùn)行。

我們對泵P101在2014年5月至2014年10月半年間的運(yùn)行情況和維修次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可看出泵P101主要出現(xiàn)的故障為機(jī)封泄漏，上量不足，噪聲、振動大。我們將泵P101的運(yùn)行完好率做成折線圖,如圖1所示。

圖1 活動前泵P101的運(yùn)行完好率折線圖

從圖1可以看出，14年5～10月重油漿泵P101的運(yùn)行完好率一直偏低，平均完好率只有78.3%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于分公司的考核指標(biāo)≥98%，嚴(yán)重影響了裝置的長周期、滿負(fù)荷生產(chǎn)，制約了分公司經(jīng)濟(jì)效益的增長。

四、原因分析

我們對泵P101在2014年5月至2014年10月半年間的運(yùn)行情況和維修次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析造成重油漿泵故障次數(shù)高原因如下：

1.密封安裝位置不當(dāng)

該泵的機(jī)械密封裝在入口端。由于該泵是負(fù)壓操作，密封腔內(nèi)壓力小于大氣壓力，從而使大氣容易進(jìn)入密封腔，泵內(nèi)發(fā)生氣縛現(xiàn)象，造成泵的抽空，密封的泄漏。

2.泵體與轉(zhuǎn)子不同心

該泵軸承箱的兩端軸承孔上下錯位，前軸承孔位置比后軸承孔下沉約0.1mm，使泵轉(zhuǎn)子裝上后在軸向與泵體不同心

3.泵選型適應(yīng)性差

該螺桿泵螺套齒形為單頭螺旋，實(shí)際工況介質(zhì)固含偏高，介質(zhì)流動性差，粘度降低，原設(shè)計(jì)螺套已不適用。

4.介質(zhì)固含量高

設(shè)計(jì)介質(zhì)中顆粒含量≯10g/L，而實(shí)際操作介質(zhì)的顆粒濃度竟高達(dá)25g/L，嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致泵過流部件的磨損嚴(yán)重。

5.密封背冷介質(zhì)使用不當(dāng)

該泵機(jī)封背冷介質(zhì)使用的是循環(huán)水，結(jié)垢嚴(yán)重，導(dǎo)致機(jī)封波紋管失效。

6.泵的入口管線直徑DN100，泵的入口直徑為DN125，泵入口管線偏小，來量不足。

五、采取措施

1.針對機(jī)封安裝位置不當(dāng)這一要因

為確保機(jī)械密封面上的壓力高于大氣壓力，防止“氣縛”現(xiàn)象的出現(xiàn)，將螺桿泵的出入口管線互相對調(diào)，使原泵入口管變成出口管，同時改變電機(jī)轉(zhuǎn)向，使泵轉(zhuǎn)子發(fā)生反轉(zhuǎn)，則泵過流部分的出口端也變成入口端，入口端變成出口端。經(jīng)過改造，機(jī)封所密封的介質(zhì)為出口端介質(zhì)，可確保其密封面壓力大于大氣壓力，使密封面更好貼合，杜絕了運(yùn)轉(zhuǎn)時由于抽力大而使空氣進(jìn)入泵內(nèi)的現(xiàn)象。（見圖2）

圖2 螺桿泵簡要裝配圖

2.針對泵體與轉(zhuǎn)子不同心這一要因：

由于軸承孔位于軸承箱內(nèi)部，修復(fù)的難度太大，軸承箱需進(jìn)行整體更換處理。在更換軸承箱之前，將泵體與軸承箱的連接螺栓進(jìn)行了調(diào)整，由于泵體與軸承箱連接墊片有一定厚度，通過調(diào)節(jié)泵體與軸承箱連接螺栓的預(yù)緊力，使下端的螺栓預(yù)緊力大于上端螺栓的預(yù)緊力，這樣壓緊后的上、下墊片就有厚度差，使整個泵體也呈微下沉趨勢，有效地調(diào)節(jié)了其與螺套之間的上、下間隙，避免兩者之間產(chǎn)生偏磨、碰撞。

3.針對泵選型適應(yīng)性差這一要因：

該螺桿泵螺套齒形為單頭螺旋，該齒形適用于流量較小，壓力、粘度較高的工況，實(shí)際工況介質(zhì)固含偏高，導(dǎo)致介質(zhì)流動性差，粘度降低，原設(shè)計(jì)螺套已不適用，這也是流量下降，達(dá)不到生產(chǎn)要求的主要原因。

將油漿泵的螺旋套齒形改為雙頭螺旋，其嚙合間隙小、精度高，適用于流量較大，壓力、粘度較低的工況，自吸能力更強(qiáng)。由于螺桿泵的功率與介質(zhì)的粘度以及輸出流量、壓頭成正比，原先的運(yùn)行工況下，泵的運(yùn)行功率有很大的余量（因?yàn)檎扯取⒘髁俊侯^皆偏低），故改造后將螺套的導(dǎo)程由原先的46cm，增加至60cm，在泵功率允許的范圍內(nèi)提高泵的流量，以滿足裝置生產(chǎn)要求。

4.針對介質(zhì)固含量高這一要因：

由于介質(zhì)中催化劑顆粒含量過高，加快泵過流部件的磨損。磨損使泵螺套與泵體、主螺套與付螺套之間的間隙過快變大。如圖3所示，間隙過大，則間隙中回流量就越大，泵的流量及壓力損失嚴(yán)重，使泵的運(yùn)行效率降低。

圖3 螺套、泵體配合簡圖

為了解決這一問題，可采用提高原材質(zhì)的耐磨性或更換耐磨高硬度材質(zhì)的方法來降低設(shè)備的磨損速度。由于介質(zhì)的溫度過高（操作溫度280℃），而耐磨高硬度材質(zhì)存在高溫脆性，一旦遇到驟冷驟熱的情況，容易發(fā)生開裂，考慮到泵運(yùn)行的可靠性，故采用前面一種方法，將泵過流部件（泵體及螺套）材質(zhì)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度由原先的20HRC提高至35—40HRC

5.針對密封背冷介質(zhì)使用不當(dāng)這一要因:

由于該泵屬于高溫機(jī)泵，介質(zhì)運(yùn)行溫度達(dá)280℃，機(jī)械密封原使的背冷介質(zhì)是循環(huán)水，導(dǎo)致機(jī)封波紋管易結(jié)鹽垢，使波紋管失去彈性、機(jī)封失效，為了解決這一問題，從裝置外引除鹽水至泵區(qū)作機(jī)封背冷介質(zhì)使用，有效解決了機(jī)封波紋管結(jié)垢的現(xiàn)象。（見圖4）

圖4 波紋管機(jī)械密封簡圖

6.針對泵入口管徑偏小這一要因:

將泵的入口管線由原先的DN100，增加至DN150，該措施有效地降低了泵的吸入管阻力，提高了泵的有效汽蝕余量。

六、結(jié)束語

技術(shù)改進(jìn)后重油漿泵P101的運(yùn)行完好率得到了顯著提高，現(xiàn)將2015年4月至2015年12月重油漿泵P101運(yùn)行情況和維修次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。將泵P101的運(yùn)行完好率做成折線圖（見圖5）：

圖5 活動后泵P101的運(yùn)行完好率折線圖

從圖5可以看出P101的運(yùn)行狀況得到了明顯改善，完好率平均值高于分公司的經(jīng)濟(jì)技術(shù)考核指標(biāo)，故障次數(shù)明顯減少，故障出現(xiàn)有規(guī)律，為我們的預(yù)知維修提供了重要依據(jù)。

Increasing of the Serviceability Rate of Heavy Oil Stock Pump Operation

Yu Xianglong
(Jiujiang Branch Office of China Petrochemical co., LTD,Jiangxi,332004)

Directing at the malfunction of heavy oil stock pump in slurry topping device of Jiujiang Branch Office of China Petrochemical co., LTD,this paper takes analysis on the root cause,takes effective treatment methods and works out the preventive measures, so that reduce the times of malfunction of heavy oil stock pump,improve the safety and economical efficiency of the pump and lay foundation for the long period of heavy-duty steady operation of the device.

screw pump；malfunction；decrease

T

A

余翔龍（1988～），男，中國石化股份公司九江分公司，研究方向：石油化工。