尿素装置高压氨泵长周期运行措施

陈 勃，高 翔

（海洋石油富岛有限公司化肥二部，海南东方 572600）

随着时间的推移，国内社会经济得到了快速发展和推进，这使得国内各个领域的发展都受到了良好的推动力，尿素生产领域亦是如此。目前部分生产单位的尿素装置采用意大利斯纳姆氨气提法工艺，在这项工艺当中，尿素高压氨泵是关键设备。但是在这一装置实际的应用过程中还存在着比较明显的问题，其中包含运行周期比较短等，难以达到既定的尿素生产阶段性目标，对于相关生产单位的发展具有不利影响，宏观角度上也会限制国内农业和社会经济的发展。本文从实际情况出发，针对性提出一系列有效的尿素装置高压氨泵长周期运行策略，这对于相关生产单位的生产工作具有重要的促进作用。

1 尿素装置高压氨泵实际生产应用情况

在过去长时间的生产运行工作过程中，尿素装置高压氨泵发挥出来了重要的作用，但是随着时间的推移，当代社会发展对于尿素需求明显提升，这虽然给予了相关生产厂家一定的发展机遇，但是与此同时也遇到了一定的问题。国内某生产单位针对三台尿素装置高压氨泵设备的实际生产情况进行了数据和信息记录；这三台尿素装置高压氨泵设备的检修次数在近三年以来，其检修次数就高达47次，简单来说，就是每个月进行两次以上的检修和维护，在实际的维护检修过程中会消耗大量的人力资源和经济资源。据不完全统计，消耗备件材料总费用已经超出了百万元有余，从中不难看出，由于尿素装置高压氨泵的短周期运行，产生的问题其实是比较多的。

从表1可看出，在三年的时间期限之内，此生产车间的尿素装置高压氨泵设备出现问题次数比较多，并且发生在不同的故障部位，其中单向阀发生故障次数比较多，概率比较高，是现阶段急需要解决的重要问题之一[2]。

表1 某生产车间尿素装置高压氨泵近三年故障次数统计表[1]

2 尿素装置高压氨泵出现问题的原因及长周期运行策略

经过实际的研究和分析之后发现，现阶段的尿素装置高压氨泵应用过程中之所以出现多次停车和问题，其主要原因在于填料使用寿命比较短、柱塞比较容易磨损和泵体单向阀容易产生泄漏等，这些问题的存在，使得尿素装置高压氨泵装置运行周期短，不能满足实际的尿素生产需求。

2.1 尿素装置高压氨泵导向套破碎及长周期运行策略

2.1.1 尿素装置高压氨泵导向套破碎问题

就目前来看，部分厂家采用的尿素装置高压氨泵的泵柱塞上填料当中，其导向套部分本身就存在着一定的设计质量方面的问题。目前主要使用的导向套材料为碳环，这使得导向套刚度不够，比较容易碎裂，在实际的生产工作过程中一旦出现不平衡力，产生相对应的挤压情况，就会容易出现破损的情况。例如，在实际的尿素装置高压氨泵运行过程中，一旦紧固填料桶产生了压盖现象，就会使得导向套自身环境出现不平衡力，由此就会出现挤压和破裂的现象，后期生产工作中会衍生柱塞泄漏氨气的情况，危险程度比较高，对于一线技术人员的生命财产安全会形成比较大的负面影响，在这种情况下就必须要停下正在运行的尿素装置高压氨泵，进行检修。

2.1.2 尿素装置高压氨泵导向套破碎的长周期运行对策

根据尿素装置高压氨泵自身的柱塞特性上来看，需要针对实际生产工作情况柱塞导向套进行针对性的改善和推进，此时可以对导向套的材质进行完善，避免导向套出现碎裂的情况，可以在导向管的外围部分采用铸铁的材质，内部使用新型的聚四氟乙烯材质，铸铁材质与聚四氟乙烯材料在实际的应用过程中可以互相配合，以此就能够达到理想的导向套效果了。另外，相关一线技术工作人员需要依据实际的工作情况，将新材质的导向套使用螺钉进行紧固，切忌出现松动的情况，一旦出现这种情况，即便是新材质的导向套，也难以取得良好的效果。在这种情况下，柱塞磨损就会大幅降低，除此之外，导向套的硬度也得到了明显的提升，能够应对实际工作过程中出现的不平衡力现象，自然就能够使得尿素装置高压氨泵的长周期运行得到了基础层面上的保障[3]。

2.2 高压氨泵主泵隔圈碎裂及长周期运行策略

2.2.1 高压氨泵主泵隔圈碎裂原因

对尿素装置高压氨泵的主泵隔圈断裂的截面进行分析之后发现，其材质绝大多数情况下就是一般的铸铁材质，对其与柱塞之间的间隙观察后发现，其间隙都小于0.15mm[4]，并且在隔环内表面具有比较明显的摩擦损坏的痕迹。隔环碎裂情况一般都在柱塞填料泄漏情况下发生，并且主要在紧固填料螺母过程中发生，因此可以进行断定，之所以出现尿素装置高压氨泵隔环碎裂的现象，其主要原因就是隔圈间隙比较小，在这种情况下，一旦出现填料松弛的泄漏情况，隔圈极可能出现歪斜的现象，此时进行紧固填料操作，就会由于螺距比较大，在水平方向出现一个角度，进而使得隔圈受力出现严重不均的情况，而且很多隔环材质都是铸铁材质，其脆度比较大，最终就会出现隔圈碎裂的情况，导致运行周期短。

2.2.2 长周期运行策略

尿素装置高压氨泵主泵隔圈碎裂主要有两方面的原因，一方面是因为隔圈材质自身，另一方面是因为柱塞间隙方面的原因，因此想要使得尿素装置高压氨泵能够长周期运行，就需要从这两个方面下手：

首先在隔圈的材质方面，需要更改隔圈的材质，建议将其更换为具有自润滑特性的球墨铸铁材质，这一材质的适应性较强，在实际的尿素装置高压氨泵设备运行过程中，其适应性会得到显著提升；

其次在柱塞间隙方面需要进行调整，具体的调整数据需要根据尿素装置高压氨泵的实际运行情况进行调整，一般情况下可以将其调整为0.50mm，当然在特殊情况之下，可以增加这一间隙数据，在实际的尿素装置高压氨泵运行过程中需要对其进行精准控制[5]。

2.3 尿素装置高压氨泵的柱塞填料使用寿命比较短及长周期运行策略

2.3.1 填料使用寿命比较短

针对现阶段尿素装置高压氨泵的柱塞填料使用寿命比较短这一问题，通过查询相关资料、咨询厂家情况等发现，之所以发生这一问题，其主要原因之一就是润滑和密封注油器的使用年限比较长，尿素装置高压氨泵柱塞填料在实际的使用过程中出现磨损严重的情况，实际的注油效果也没有达到理想的效果，此时填料磨损又会加剧[6]。

2.3.2 长周期运行策略

根据分析结果来看，可以主动采取改进填料材质和润滑条件的措施，面对这种情况，需要对填料的型号进行重新选择，建议使用材质为Lattyflon4757的材料，后续还需要将注油器进行更新，使得填料材质和柱塞润滑性能得到改善，这样才能使得尿素装置高压氨泵长周期运行。

2.4 尿素装置高压氨泵主齿轮箱故障及长周期运行策略

2.4.1 尿素装置高压氨泵主齿轮箱故障

目前，在尿素装置高压氨泵主齿轮箱故障表现方面主要包含轴承损坏、齿轮剥落损坏或者是断轴的情况，其中轴承损坏为商品质量问题，齿轮轴断裂则是设计强度问题，在齿轮齿面剥落损坏方面则是润滑明显不足。这使得尿素装置高压氨泵运行问题较多，只能短周期运行，工作效率非常低，也难以完成高质量的生产工作，在后续的生产工作中需要针对尿素装置高压氨泵主齿轮箱产生的问题进行处理，并且依据问题产生缘由进行针对性的优化和完善，这样才能使得尿素装置高压氨泵能够高质量长周期运行。

2.4.2 长周期运行策略

针对尿素装置高压氨泵的主齿轮箱故障问题，可以选择其他品牌的轴承代替原来的轴承，并且与国内的相关制造商进行合作，重新设计制造出一套新的减速箱，并且新增一台油冷却器，使得齿轮箱润滑油的温度能够得到有效的改善，必要情况下还可以将过滤器由单联改为双联[7]，后续就可以随时进行清洗和切换，大幅改善润滑条件，后续的尿素装置高压氨泵主齿轮箱故障问题也会较少发生。

3 结论

目前尿素装置高压氨泵在实际的运行过程中遇到的问题还是比较多的，这使得相关的生产工作发展受到了比较大的限制。因此，相关的生产厂家、车间需要依据实际的生产工作情况，进行针对性的优化和完善，处理好尿素装置高压氨泵设备中存在的实际问题，这样才能实现设备的长周期运行。