導熱油系統高溫循環油泵泄漏原因分析與整改

廖大可，吳慧軍

（中國石化催化劑有限公司長嶺分公司，湖南岳陽 414012）

0 引言

分子篩生產通常包括合成、晶化、過濾、焙燒等過程，其中合成與晶化一般在晶化釜中進行，生產過程中需要輔助加熱，常用的加熱方式有夾套蒸汽加熱、盤管蒸汽加熱、夾套通導熱油加熱等。導熱油加熱具有加熱溫度高、溫度均衡、熱效率高等優點，因而得到普遍應用。高溫循環油泵是該系統中的關鍵設備，可以將熱油輸送到晶化釜夾套，是實現導熱油系統循環的主要動力。

中國石化催化劑有限公司長嶺分公司特材車間（以下簡稱“特材車間”）新建了一套特種分子篩生產裝置，但在工作過程中其導熱油泵P128A/B 經常出現滴漏現象。由于合成和晶化工序中含有有機胺物質，而有機胺是一種劇毒、易揮發、易燃、易爆的液體，導熱油的泄漏會帶來嚴重的安全隱患。同時，導熱油本身也是一種危險物質，其泄漏也將對環境造成危害。在晶化反應過程中分子篩對溫度要求很嚴格，一旦導熱油控制系統不正常將導致反應釜內的物料不合格，造成較大的經濟損失，因此，導熱油工作過程中必須做到零泄漏。

1 導熱油系統工作原理

導熱油系統主要的設備有低位油罐、循環泵、電加熱器（熱油爐）、熱用戶、油氣分離器、膨脹槽等。其工作原理是：先將導熱油注入油路系統，再利用循環泵將導熱油送至電加熱器（或熱油爐）中加熱至所需溫度后，供給各用熱設備；然后經油氣分離器，排除導熱油中的氣體和雜質；最后再返回電加熱器中加熱，循環利用下去。

2 故障原因分析及處理

2.1 輔助排氣線設置不當

2.1.1 導熱油系統工藝流程

原來的導熱油系統工藝流程如圖1 所示：裝置導熱油爐的輔助排氣線，一端連接在導熱油的回流線上，另一端連接在高位油槽的法蘭口A 上，由于高位油槽與大氣相通，循環泵P128A/B工作時，高位油槽內的空氣被循環泵由輔助排氣線吸入導熱油系統中，導致循環油泵出現抽空、漏油等現象。

圖1 原導熱油系統工藝流程

導熱油系統中，輔助排氣線正確的連接方式應是一端連接在導熱油的回流線上、另一端應連接在高位油槽底部的出口管線上，這樣才能確保輔其既起到輔助排氣的作用，又不會將空氣帶入系統（圖2）。

圖2 整改后的導熱油系統工藝流程

2.1.2 系統在線改進措施

為保證生產正常進行，決定采用在線解決措施，在裝置不停工的前提下解決高溫油泵吸入空氣的問題，免去了施工動火，特別是避免動火前須放油、吹掃、隔離、整改結束后需補油、煮油等問題。

為了讓現有的輔助排氣線能正常工作起到輔助排氣的作用，又不讓空氣吸入到泵內造成泄，取一塊與法蘭A（圖1）公稱直徑一致的盲板（DN50 mm），在中間鉆了一個Ф13 mm 的小眼，然后在盲板中間焊上一根DN25 mm 的鋼管（圖3）。

圖3 插管

將鋼管從法蘭A 口插入高位油槽，伸入油槽底部侵入油中，盲板的上、下兩面用金屬纏繞墊墊好，這樣就能將輔助排氣線與大氣完全隔開，循環泵工作時不再有空氣被吸入泵內，消除了由抽空引起的泄漏現象，密封效果大為改善。密封組件的使用壽命由原來的不足1 個月延長到4個月左右。

2.2 循環泵選用的電機功率偏小

特材車間另一套導熱油爐采用的循環油泵，其密封組件的壽命可達到近兩年，因此對這套裝置導熱油泵密封組件使用壽命短的問題進行剖析。

該裝置導熱油電加熱器的功率為600 kW·h，選用的是武進第一熱油泵廠生產的WRY100-65-230 型熱油泵（流量100 m3/h，揚程55 m），配用的電機功率為22 kW，與武進第一熱油泵廠編制的WRY 型熱油泵安裝使用說明書中的性能參數一致。但在實際使用過程中，如果將導熱油泵的出口閥開到8 圈以上，機泵沒有滲漏現象，但電機電流偏大、達到55 A 以上，時常出現空氣開關跳閘的現象，如果將出口閥開到6 圈，導熱油泵的電流為42 A，電機也不跳閘，但幾個月后又會出現滲漏現象。

以前車間使用的導熱油是礦物型導熱油（密度為860～890 kg/m3），取890 kg/m3。熱油泵的額定揚程H 為55 m，額定流量Q 為100 m3/h，即0.027 8 m3/s；額定工況下的效率η為70%，則泵的軸功率Pa=HQρ/（102η）=55×0.027 8×890/（102×0.7）=19.06 kW。

原動機的配用功率P 計算公式如下：

式中 K——原動機功率裕量系數，取115%

ηt——泵傳動裝置的效率，直聯傳動取1.0

則P=1.15×19.06/1.0=21.92 kW。因此，使用礦物型導熱油時，可選擇功率為22 kW 的電機。

現在使用的導熱油為合成導熱油，其密度為1000 kg/m3左右，則其軸功率Pa=HQρ/（102η）=55×0.027 8×1000/（102×0.7）=21.41 kW。而原動機的配用功率P=K×Pa/ηt=1.15×21.41/1.0=24.62 kW，因此，該循環泵配置的電機功率偏小。

3 改進后的效果

將輔助排氣線整改后，選用30 kW 的電機，導熱油泵工作正常，設備運行的噪聲和振動大幅降低。目前，該設備已經連續運行1 年多，未出現過泄漏現象。