優化液化氣外輸泵 確保高效低耗平穩運行

向清林，馬庭紅，弓朋斌，黃春建，高永衛，任建紅

（1.西南油氣田分公司蜀南氣礦，四川瀘州 646000；2.新疆巴州塔里木能源有限責任公司，新疆庫爾勒 841000；3.吐哈油田鄯善管理區，新疆鄯善 838000）

0 引言

國內某凝析氣輕烴深度回收廠采用膨脹機制冷＋DHX 回收工藝，深度回收液化氣和穩定輕烴，兩列裝置并聯運行，單列裝置日處理天然氣1500萬m3，其主要產品為液化氣及穩定輕烴，其液化氣產品經罐區儲存后主要由兩臺液化氣外輸泵外輸至裝車站鐵路裝車外運。

原設計使用的兩臺液化氣外輸泵（圖1），是由大連深藍泵業有限公司生產的LDB 100-65×11-A-3 型立式筒袋多級泵，功率200 kW，流量110 m3/h，揚程600 m；配套電機是由佳木斯電機股份有限公司生產的YB3-400-2 電機，額定電壓10 000 V，額定電流14.3 A，電機功率200 kW，轉速2985 r/min，功率因數0.87。其主要結構特點見圖2。

圖1 液化氣外輸泵

圖2 液化氣外輸泵結構特點

1 現狀調查及原因分析

該廠兩臺液化氣外輸泵于2017 年8 月正式投運以來，一直存在故障率較高，設備完好率較低的情況，主要存在液化氣外輸泵振動值偏高且振動值增幅較大，在較短的時間內振動值就接近報警值的問題，為此只有采用設備特護或者對外輸泵進行拆檢的方式進行消除，據統計，液化氣外輸泵自投運以來，泵體拆檢大修6 次，電機拆檢大修2 次，嚴重影響設備的正常使用，嚴重超出設備的檢修周期，對設備乃至裝置的安全平穩運行造成了極大的影響。并且由于液化氣外輸泵及配套電機體積龐大，液化氣外輸氣廠房空間有限，液化氣外輸泵結構復雜，高壓電停送的協調（高壓運行電管理屬于其他單位）以及現場工廠維修條件的缺失（不具備泵軸校正、動靜平衡測試等作業條件）等原因，造成該泵的拆檢維修工作較為繁瑣且涉及更換配件尤其是密封件較多，一次泵的拆檢大修至少需要40 h，若遇上備件不齊全，則等待的時間更長，從而產生較大的人力和物力成本（圖3～圖4）。

圖3 外輸泵現場

圖4 現場拆吊并轉運泵體

根據現場拆解的情況發現的主要問題表現在泵軸彎曲，軸承、軸套等零部件磨損。其主要原因分析如下：

（1）由于液化氣外輸量受裝車站鐵路外輸量的限制，造成液化氣外輸量一直維持在20～30 t/h，造成液化氣外輸泵實際外輸流量和壓力都低于設計值，只能通過現場回流控制調節，使得外輸泵長期處于低負荷運行，對泵的軸向力平穩影響較大，影響設備及裝置的平穩運行，同時能耗較大造成浪費。

（2）該泵揚程較高，汽蝕余量低，泵軸長3 m，共有11 級葉輪，造成該泵對水平度、間隙配合、流體介質均要求較高。因而對運行環境、維修環境、維修條件及人員技能要求較高。

（3）電機運行電流小于11 A（實際運行在9 A 左右），選用200 kW 高壓電機造成基數過小，不能有效反映非正常運行狀態，整泵穩定性不高。同時高壓電機的維修難度大，維修成本高。

（4）配件管理工作滯后，備件計劃不周全，備件缺少，因維修次數較多且頻率較高，造成配件報廢及采購速度不能及時跟上，造成零部件缺失較多，而同類型泵在兄弟單位使用較少，很難協調備件。該泵組結構復雜，零部件眾多，因此即使任何細小部位出現故障均會造成外輸泵不能正常使用，所以外輸泵任何部位一旦出現備件缺少均會出現較長時間待料停泵，成為影響外輸泵安穩長滿優運行的原因之一。

2 措施實施

2.1 認真做好“精心巡檢、精細操作、精準維護”，確保外輸泵運行安全平穩

具體對策：①精心巡檢。完善設備巡檢考核制度，嚴格執行交叉巡檢制度，要求崗位員工以高度的責任心和十字巡檢法，每兩小時認真巡檢一次，及時發現、及時消除事故隱患，并規范填寫巡檢記錄表；②精細操作。利用交接班、安全會等機會組織員工學習精細化操作的相關知識，將精細化操作理念扎扎實實落實到班組、崗位，提高員工技術水平。同時，加強對員工操作情況的檢查監督，嚴肅處理違規操作；③精準維護。實施設備壽命管理，做到勤查、勤檢、勤維護，使設備檢修逐步轉向了計劃性檢修和預防性檢修；在機組等級保養和故障處理中，強化設備精準維護，提高檢修效率，減少人力物力耗損，確保壓縮機長周期穩定運行。

2.2 對外輸泵重新選型，促進外輸泵安全平穩高效運行

結合實現實際情況，對液化氣外輸泵重新選型采購安裝，屏蔽泵具備以下特點：①封閉性。屏蔽泵可以避免滲漏現象發生，因而在輸送貴重液體、有毒液體以及易燃易爆等介質時特別適用；②安全性。其安全性是由于屏蔽泵轉子與定子分別設置了屏蔽套，在輸送當中介質不會接觸到轉子和定子，即使當屏蔽套出現破裂，液體也只會裹附轉子和定子，而不會泄漏到外部；③屏蔽泵的特殊結構使得其體積相對更小且更緊湊，泵與電機一體，在安裝的過程中無需對中心點進行校正，同時對基礎及底座的精度要求相對較低，減少了大量的日常維護工作；④無需潤滑油，在運行過程中更加平順，無噪聲，也無滾動軸承以及電機風扇，無須添加潤滑劑。

通過計算驗證并與設計院、廠家進行溝通，選用安裝大連帝國屏蔽電泵有限公司生產的立式多級屏蔽泵（型號R0810T-3711，功率65 kW，流量61 m3/h，揚程340 m，汽蝕余量2.3 m），將定子腔壓力、軸承溫度、繞組溫度、運轉監測進行組態便于實時監測，從就近低壓配電室新增出線抽屜保障外輸泵動力。改造前后液化氣外輸泵對比見圖5。

圖5 改造前后液化氣外輸泵對比

從圖6、圖7 可以看出，改造后的液化氣外輸泵在滿足外輸流量及壓力要求的情況下，降低了出口截止閥的節流開度，減小了壓降，降低了回流去液化氣球罐的流量，有效避免了“大馬拉小車”，預計年節電達65 萬kW·h，通過與原剩余的1 臺液化氣外輸泵（主要作為備用狀態）進行配合，能適應小中高3 種不同工況的流量要求，流量調節更加平穩高效，同時目前改造后的液化氣外輸泵處于免維護狀態，每年預計節約檢維修費用27 萬元，不僅降低了能耗，節約了運行成本，同時保證了裝置的安全平穩高效運行。

圖6 改造前液化氣外輸泵運行參數

圖7 改造后液化氣外輸泵運行參數

2.3 建立維護保養配件管理數據庫、分解落實備件計劃責任、嚴格備件審批制度

建立維護保養配件管理數據庫，組織大量經驗豐富的設備維修、管理人員，結合外輸泵修保規程，咨詢廠家技術人員，大量查閱以往修保記錄，總結出外輸泵等級保養配件更換清單，增設外輸泵等級保養用料篩選功能。同時加強對外輸泵故障的分析，通過分析總結提前做好預防性維護保養用料儲備工作，并將配件管理規定中的儲備定額與消耗定額融入該數據庫。分解落實備件計劃責任，將每臺泵落實到具體每一個包保責任人，同時明確包保責任人對包保責任區備件的統計責任；加強對包保責任人的包保責任區因缺少備件造成長時間停機的考核，加強對因排查不到位造成的設備故障進行嚴格考核；嚴格備品配件審批制度，建立、完善維護保養配件管理數據庫，由材料員定期調查倉庫庫存，設備技術員調查備件部位的實際狀況，兩者結合，及時編制上報材料計劃做好儲備工作。

3 效果檢查

通過嚴格執行“精心巡檢、精細操作、精準維護”規定，開展液化氣外輸泵重新選型安裝，滿足現場需求，適應小中高3 種不同工況的流量要求，流量調節平穩高效，外輸泵系統處于免維護狀態；同時建立了維護保養配件管理數據庫，加強了配件管理，有效的降低了外輸泵的故障率，提高了運行效率，產生了良好的經濟和社會效益，實現了外輸泵的高效低耗平穩運行。