高压甲铵泵的稳定运行技术改造

马海莉

(河南省煤业化工集团中原大化公司，河南濮阳 457004)

中原大化公司年产11万吨尿素装置，采用国内传统的水溶液全循环生产工艺，主要用来回收一、二、三套三聚氰胺生产装置所产生的尾气，不加入新鲜二氧化碳重新以甲铵液的形式进行合成尿素，产品返回三聚氰胺装置作为原料循环利用，有效的降低了三聚氰胺装置的生产成本，同时解决了三聚氰胺工艺尾气回收问题。由于高压甲胺泵为卧式三缸单作用柱塞往复泵具有量程大、打压高、设备成本低等特点，因此选用该泵向合成塔输送甲胺液。但是在正常生产运行过程中其填料经常损坏，填料冲洗水管线堵塞，交出检修时难度大、用时长等情况的出现，严重影响了小尿素的稳定运行。

1 高压甲胺泵结构

三台高压甲胺泵P8302均由上海大隆机器厂生产，为卧式三缸柱塞往复泵，柱塞行程为200mm、柱塞直径108mm。采用立式单向组合阀，用于氨基甲酸铵的输送，泵液力端的过流原件采用耐酸碱不锈钢制造，泵设计成连续运转型，由电动机通过变频器带动齿轮减速器使泵的流量在13―26m3/h范围里进行无级调速。该泵由动力端及液力端组成，动力端由∶电机、减速箱、曲轴箱、油系统等组成;液力端∶缸头、组合阀、填料、导向套、主副密封、填料函、安全阀、进出口管线及冲洗水系统等组成。

2 填料泄漏的原因分析及改进

2.1 原因分析

高压甲胺泵 P8302A/B/C的操作温度为99—105℃，出口压力为18.5 －19.0MPA，介质组分CO2∶31.66%，NH3∶41.27%;H2O∶21.07%(质量分数)的甲铵液。因此在设计上采用AIISI316Ti镀Ni、Gr材质的柱塞，以提高其耐蚀、耐磨、耐热以及抗氧化性。轴封填料采用耐热、耐蚀性强、润滑性良好的聚四氟乙烯纤维填料。实际生产中尽管该泵操作工况较为苛刻，柱塞和填料仍经常出现问题，柱塞表面的Ni、Gr镀层剥离严重，大大加剧对填料的磨损，填料的最短使用寿命仅为15天;填料本身耐蚀性和刚度、强度也不如原新机泵配备件，密封效果不好，使用寿命短。这样设备综合维修费用不减反增，严重影响装置稳定运行。

2.2 对策

针对该泵柱塞和填料出现的问题，多次分析对比试验后，发现∶填料质量达不到实际工况要求，特别是∶耐蚀、耐磨、抗氧化性等方面的性能不强。从而导致填料的密封能力和使用寿命过短。后采用某航空工业发动机厂加工制作的柱塞和填料，材质仍为316Ti，不镀Ni、Gr镀层，采用热处理提高硬度强度。实践证明，采用这一改进措施后，填料的密封效果良好，使用寿命在120天左右。

3 填料冲洗管线的堵塞原因分析及改造

3.1 原因分析

如果两台高压甲胺泵同时运行的时候，两台泵的填料冲洗水进回水阀均打开着的，一旦有一台泵的填料发生泄漏时，此泵的填料冲洗水回水管线会发生堵塞现象，严重的甚至于另一台泵的填料冲洗水回水管线也将堵塞，这样一来，两台机泵都将无法运行，对于系统的稳定运行很是不利，所以为了避免另一台泵的填料冲洗水管线也发生堵塞现象，进行了填料冲洗水回水管线的改造。

图1 填料冲洗水回水管线的改造

3.2 冲洗水管线改造

在填料冲洗水回水阀阀前加一条管线，直接将其接至密闭排放槽，将两台机泵的回水分开走，这样就完全避免了因回水是一条管线而发生的均堵塞的的问题。具体的操作如下∶

(1)启动泵前，投用填料冲洗水，打开上水1号阀。

(2)关闭回水阀2号阀。

(3)打开回水去密闭排放槽的3号阀。

(4)密闭排放槽严禁漫液，加强密闭排放槽的外送泵的启动频次。

(5)当填料发生泄漏时，会通过3号阀门排放至密闭排放槽内，在处理交出泄漏机泵时，用冲洗水冲洗排放管线，打开4号阀。

4 出口CY、伴热管线改造

高压甲胺泵在倒泵交出时，会将大量的甲胺液就地排放，造成环境的污染，造成了环保排放的压力，且非常危险。而且经常性出口阀门无法正常打开，倒泵交出耗时长，操作人员体力消耗大等问题。

4.1 出口CY改造

图2 出口CY改造管线示意图

如图2所示，就地排放的导淋接管线至密闭排放槽，冲洗置换泵体时甲胺液通过改造的管线排放到密闭排放槽，送至水解系统进行水处理，重新回收处理，大大的减少了就地污水的排放。大大减轻了环保排放的压力，为高压甲胺泵的安稳运行提供了保障。

4.2 高压甲胺泵出口伴热改造

对与出口伴热管线的处理，我们将原来的碳钢管更换为不锈钢管，并且将原来“一”字型伴热管线改为形似吊床状的伴热管线，扩大伴热的面积，增加流通量，从而减少出口阀门因为结晶而无法正常倒泵，也被减少了操作人员的体力消耗。

5 动力端润滑方面的改造

多次理论分析和现场实践后，将润滑油系统油压远传至主控以便每时每刻进行观察，且设有0.2MPa的低报联锁保护，当油压过低时泵将保护性跳车。现场对油试镜进行改造后可以更直观的观察油位，润滑油系统的改造使泵的运行更加平稳防止了动力端的损坏振动对液力端填料的影响，从而减少高压机泵带来的影响。

6 设备管理、工艺操作方面的改进

我们与同行企业进行技术交流，吸取了有效的技术经验，并引进先进管理经验，采取定点定修，定时检点等设备管理机制，抓备机工作;我们采取每半年更换一次曲轴箱、减速箱润滑油，保证泵动力端的稳定;同时，我们对工艺人员进行了部分设备知识的培训，确保在平时工艺操作上的正确使用机泵，避免野蛮操作对高压甲胺泵的损伤。

7 结束语

通过对高压甲胺泵的填料的更换类型，填料冲洗水管线的改造。大大减少了填料的泄漏次数，由原来的每周漏一次，转变成每月漏一次，甚至于两三个月才漏一次，并避免了填料冲洗水管线的堵塞。有效地提高了填料的运行寿命，保证了装置的稳定运行。避免了事故的发生，提高了生产的稳定性。

［1］汪志宏，孙建堂，刘艳飞，等.三聚氰胺装置操作手册［Z］.河南∶河南煤化集团中原大化公司，2010.

［2］郑丽萍.三联柱塞泵柱塞和填料故障原因分析及技改［J］.河南化工，2008，25(9)∶43 －44.

［3］三胺事业部技术组.P8302出口CY改造操作指导［Z］.河南∶河南煤化集团中原大化公司，2008.

［4］张红伟.高压甲铵泵填料破损原因分析与维护［J］河南化工.2012.

［5］三胺事业部技术组.关于防止P8302冲洗水管线堵塞操作的若干建议［Z］.河南∶河南煤化集团中原大化公司，2008.