重油催化裝置粗汽油泵運行與維修注意事項

高燕清，樸澤林，楊 州

（中國石油吉林石化公司煉油廠，吉林吉林 132002）

0 引言

吉林石化公司70 萬噸/年重油催化裝置采用FCC（Fluid Catalytic Cracking，催化裂化）工藝，近幾年煉化行業由于轉動設備運行故障影響裝置安全平穩運行的事故很多，給安全生產帶來了很大的隱患，因此轉動設備運行的好壞是裝置能否安全平穩運行的關鍵。隨著科學技術的日益進步，新材料、新技術在離心油泵上的應用，在一定程度上提升了設備運行的穩定性。

1 粗汽油泵運行概況

70 萬噸/年重油催化裂化裝置于1990 年10 月建成投入生產，目前粗汽油泵（圖1）共計2 臺，正常生產過程中一臺運行，一臺作為備用。車間目前運行的粗汽油泵為雙級離心油泵，型號為100AYⅡ120×2，吸入介質溫度為40 ℃，揚程210 m，流量100 m3/h。粗汽油經泵加壓后，一部分送到分餾塔作為冷回流控制塔頂溫度，一部分送至穩定吸收塔作為吸收劑。

圖1 粗汽油泵

2 粗汽油泵檢修注意事項

粗汽油泵在正常生產時運行比較平穩，目前粗汽油泵使用的是波紋管機械密封，規格型號DBM90-Ⅰ。2019 年12 月12 日泵P203B 機械密封端面微滲漏，經過現場檢查判斷為密封端面及軸套內部都有滲漏跡象，由于此臺泵已連續運行4 年左右，決定對其進行檢修。

2.1 機械密封泄漏原因分析

粗汽油泵為冷油泵，機械密封的沖洗方案為PLAN11（圖2），此方案為從泵出口引入一根直徑14 mm 的管線接入機械密封的密封腔中，對密封腔進行沖洗以提高機械密封的使用壽命（表1）。

圖2 機械密封沖洗方案

表1 波紋管機械密封沖洗方案

在拆檢過程中發現：

（1）機械密封的波紋管內部有結垢現象且密封端面有磨痕（圖3）。

圖3 密封端面磨痕

（2）泵葉輪的背帽有松動現象，導致機械密封軸套墊未緊固到位，泵體內介質沿軸套有滲漏現象，和檢修之前的判斷基本一致。

（3）機械密封自沖洗線在出口引出位置有結垢現象，導致自沖洗效果差，間接影響了機械密封的使用壽命。但在實際拆卸過程中，由于此臺泵連續運行的時間較長，泵葉輪及背帽拆卸較困難，最后采取加熱法才將上述部件分離。

2.2 檢修過程中發現的問題及處理措施

2.2.1 聯軸器

2.2.1.1 問題

粗汽油泵聯軸器采用的是DML6-156 型膜片式聯軸器，此種聯軸器使用金屬彈性膜片作為撓性元件傳遞轉矩，其最大的優點是傳遞扭矩能力大，靠膜片變形吸收機泵少量不對中，各零件之間無相對運動，使用壽命長。在拆卸離心油泵聯軸器過程中發現聯軸器的螺栓連接不符合要求，部分聯軸器螺栓的螺紋存在磨損（圖4），嚴重影響了螺栓的緊固力。聯軸器中間節及兩側半軸節變形嚴重，端面圓整度不符合要求（圖5）。

圖4 聯軸器螺栓螺紋磨損嚴重

圖5 聯軸器變形嚴重

2.2.1.2 處理措施

（1）拆除舊聯軸器前對新聯軸器的各部位安裝尺寸進行檢查、核對（圖6、圖7、圖8）。核查尺寸無誤后對原聯軸器中間節及兩側半軸節進行更換。

圖6 拆卸聯軸器半軸節

圖7 核對半軸節內徑尺寸

圖8 核對泵軸半軸節安裝位置、軸外徑尺寸

（2）更換聯軸器膜片組件。

（3）更換聯軸器連接螺栓。

（4）聯軸器連接螺栓按正確連接方式進行組裝（圖9）。

圖9 聯軸器安裝方式

2.2.2 泵軸及葉輪

2.2.2.1 問題

粗汽油泵為雙級離心泵，在拆卸過程中發現一、二級葉輪背面存在一定的腐蝕，且葉輪沖刷面存在點蝕的凹坑，邊緣側的葉輪前、后蓋板存在均勻腐蝕變薄的跡象（圖10）。

圖10 粗汽油泵一、二級葉輪

2.2.2.2 處理措施

（1）更換葉輪前按要求對一、二級葉輪的整體尺寸進行復查，確保葉輪尺寸符合要求。重點對葉輪口環和泵體口環配合進行測量，核對口環間隙符合要求，防止葉輪口環和泵體口環配合間隙過大或過小帶來的問題。

（2）拆檢過程中對泵體口環（圖11）和葉輪口環（圖12）進行測量。更換葉輪時，葉輪口環的間隙由口環直徑決定。受介質溫度的影響，當泵送溫度大于260 ℃時，應在表面間隙上再加0.127 mm?？诃h直徑大于152 mm 時，直徑增加25 mm，間隙增加0.025 mm。由于粗汽油泵介質溫度為40 ℃左右，屬于冷油泵，不考慮口環間隙的增加量，嚴格按照表2口環間隙測量安裝即可。

表2 口環間隙配合表 mm

圖11 測量泵體口環間隙

圖12 測量葉輪口環間隙

（3）由于粗汽油泵運行時間較長，泵軸長時間運轉，使軸套安裝位置表面出現點狀腐蝕小坑，決定對離心泵軸進行更換。在更換前對轉軸各部位進行跳動檢查（圖13），軸的直線度、徑向及端面圓跳動數據符合要求（表3、表4）。

圖13 泵軸測量部位

表3 泵軸的直線度測量數據mm

表4 泵軸徑向及端面圓跳動mm

2.2.3 機械密封及軸套

機械密封泄漏的原因分析與拆卸過程中發現的問題基本吻合，但在實際的拆卸過程中發現，由于波紋管機械密封運行年限較長，密封端面（動靜環）通過肉眼觀察有輕微的磨痕，也是導致波紋管機械密封泄漏的原因。此外，在拆卸波紋管和軸套時發現軸套與波紋管粘連無法分開，最后決定更換波紋管機械密封和軸套（圖14）。

圖14 機械密封安裝

決定更換機械密封和軸套后，測量機械密封壓縮量為4.3 mm，符合安裝要求。但在泵整體回裝完畢后對機泵進行灌泵操作時發現密封軸套處有輕微滲漏，二次解體檢修發現在軸套和軸連接的半圓鍵較高（圖15），由于客觀地認為更換后的軸套和原軸套尺寸一致（集裝密封整體供貨），未對軸套尺寸進行復查，安裝葉輪背帽緊固后不能將軸套墊緊固到位，導致密封沿軸套滲漏。

圖15 半圓鍵安裝位置

2.2.4 機泵找正

泵和電機的聯軸器所連接的兩根軸在理論上應該同心，這樣才能在最大限度上保證機泵良好的運轉，因此安裝聯軸器時必須精確找正、對中（圖16）。

圖16 離心泵找正

雖然目前采用的膜片式聯軸器能吸收一定的不對中量，但精確找正能確保離心油泵的軸、軸承和軸上的其他零件處于良好的工作狀態。經過找正后，泵—電機同軸度及對輪間隙符合要求（圖17）。

圖17 泵—電機同軸度及對輪間隙

3 機泵檢修后運行狀況

近些年由于轉動設備運行過程中機泵振動偏高，運轉過程中的日益惡化導致離心泵著火事故時有發生。車間嚴格按照中油關于離心泵振動指標進行嚴格控制，確保機泵運行時的良好工況，防止事故的發生。根據中國石油振動等級評定標準，粗汽油泵為三類泵，振動烈度等級小于4.0 mm/s。機泵切換后實際運行過程中機泵現場實測數據（表5）符合要求。

表5 機泵現場振動測量值

4 機泵切換及日常檢查注意事項

由于粗汽油泵為輕質油，密度較輕，在切換過程中要防止由于備用泵長時間運轉造成泵內介質汽化現象導致離心油泵不上量，影響整個系統的正常運轉。根據以往經驗，切換過程最好不超過2 min。

在日常巡檢過程中要注重做好日常的機泵測振工作，發現機泵振動異常時要及時查找原因，防止由于機泵振動偏高帶來的問題。此外還要注重檢查機泵的自沖洗系統，防止由于管路不暢影響機封的沖洗效果。

5 結束語

隨著近科學技術的進步和設備制造水平及管理水平的提升，煉油裝置轉動設備運行管理理念不斷提高，動設備在運行及管理上有了很大的進步。做好轉動設備的日常運行和維護是確保裝置安全平穩運行的關鍵。