吕晓辉
(大庆油田轻烃分馏分公司,黑龙江 大庆 163712)
屏蔽泵的工作原理与普通离心泵相同,区别在于驱动电机。屏蔽泵的电机完全封闭在第二层隔离套或屏蔽套内部的防腐蚀屏蔽套。屏蔽套采用密封焊接,保证定子绕组和转子铁芯不入工作液体。屏蔽泵不用加油润滑,其轴承靠自身工作液循环润滑,这就决定了中心轴为空心轴,以便于润滑工作液的回流。
装置运行8年来发生8次屏蔽泵故障,共计发生维修费用达18.9万元,主要表现为轴承炸裂,严重时屏蔽套损坏,叶轮损坏。其主要原因为逆向返回线堵塞和泵入口堵塞,造成的泵故障,不但造成维护成本增加,更给安全生产带来了严重的隐患。
由于此设备电机绕组和介质只隔着一层2mm厚的屏蔽套,如果发生事故,后果不堪设想。为了降低设备维护费用,杜绝安全事故的发生,必须进行深入分析,找到问题的根源,采取有效措施,提高设备使用寿命,确保装置长周期安全平稳运行。
2.1.1 原料组分与设计组分不符
查设计组分和实际原料组分发现,实际组分中含有少量的乙烷和丙烷,而设计中不含这些轻组分(表1)。而选泵型时完全按照设计数据进行,存在的轻组分势必造成泵内气体增多,气蚀现象频繁发生,自然对泵的寿命有一定的影响。但是我们无法改变这一事实,只能从其他方面着手分析、解决。
表1 原设计戊烷原料组和实际戊烷原料组分在对照表
2.1.2 回流泵的逆向返回线连接问题
目前回流泵的逆向返回线均连接在各回流罐的底部。但是,按照屏蔽泵说明书要求,各泵的逆向返回线必须连接在容器的气相区域,防止进入杂质或异物,造成管线阻塞,也便于泵体的热气排出。为此必须将各回流泵的逆向返回线更改为连接在气相区域。
2.1.3 泵的进出流量变化大
在开停工操作过程中,往往会出现低流量操作的情况。而屏蔽泵是采用输送介质作为冷却介质,在运行中带走因摩擦产生的热量,降低泵体温度的冷却方式。如果流量过低,势必发生冷量不够的情况,造成泵体超温,金属变形严重,加剧磨损,影响泵的运行寿命,必须进行控制。
2.1.4 操作规程不完善
屏蔽泵的操作规程完全按照设备说明书编写,从灌泵、排气,到启泵和停泵都是按照说明书要求制定的。虽然在操作前进行了排气操作,但是没有判断逆向返回线是否畅通的标准,也就无法判断具体情况,因而启泵后会出现杂音、气蚀情况。
2.1.5 其他设备发生故障对屏蔽泵造成的影响
设备检修时经常要加盲板或者进行水压试验,因此有可能对其他设备造成运行上的影响。例如再沸器检修,特别是在冬季检修后打水压,如果没有及时发现并排净逆反线中的存水,就会发生冻堵管线的危险情况,导致运行机泵逆向返回线不畅通,泵体热气排不出去,造成泵过热,高温烧泵。
2.1.6 设备启停操作频繁
设备切换制度一直以来沿用的是每个月切换一次运行设备的方式,已执行了很多年。我们和大连环友有限公司的技术人员进行多次沟通研究,认为频繁切换机泵,在启停设备时,瞬间设备内的各零部件受力不均,摩擦严重,造成零部件疲劳运转。另外,启停泵的瞬间,泵的流量最低,对泵的运转也是不利的。
2.2.1 将逆向返回线连接在容器的气相区域
在装置检修期间,对泵的逆向返回线进行移位,均连接在气相区域,符合屏蔽泵的安装要求,为屏蔽泵安全运行打下了良好的基础。
图1 回流泵改进前后对比
2.2.2 控制屏蔽泵流量
首先计算出泵的最低流量,要求不低于30%的额定流量和不高于110%的额定流量运行。将此内容在屏蔽泵的操作规程中明确规定。
如果因特殊原因出现低于额定流量30%的情况,应停止此泵运行,杜绝冷却效果不理想造成的泵烧毁事故,这也是规避实际原料中含有轻组分造成气蚀的手段。 当然更不能超过额定流量的110%运行,以免造成超负荷,电机超载运行也会烧毁机泵。
2.2.3 完善操作规程
为防止泵抽空运行,当容器液位在5%液位时,现场必须有人时刻监控屏蔽泵的运行状况,泵掉量时及时停泵,防止抽空;特别是启泵后对逆反线进行检查,要求必须用手摸,用测温仪检测,并记录温度变化,以防止发生堵塞,造成运行中产生的热气体无法排除,从而造成严重磨损,导致泵故障。
2.2.4 改变切换制度
改变现有的每月一次切换制度,大胆地执行每季度切换一次。
实施以上五个方面措施到现在,泵的故障明显下降,为装置长周期平稳运行提供了必要的保障。2008未发生一起屏蔽泵故障,2009年发生屏蔽泵故障1起,检修P108A,发生的维修费用仅为1.4 万元,平均 0.7 万元 /年(以往平均每年的维修费用为 18.9/8=2.36 万元 /年),相当于节约维护费用 2.36-0.7=1.66 万元 /年。
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