低温甲醇洗机泵备件国产化应用

马晓峰，马自有

（国家能源集团宁夏煤业甲醇分公司，宁夏银川 750411）

0 引言

近年来，随着制造业的迅速发展，进口备件国产化成为当前刻不容缓的任务之一。宁夏煤业甲醇分公司低温甲醇洗进口备品备件采购周期长、采购费用昂贵，备件采购到货不及时，装置面临着运行中断的风险，给企业造成损失。经多方面论证，为降低费用，达到降本增效的目的，对设备备件进行测绘，进行备件加工工艺改进，实现备品备件国产化，取得了较好的效果。

1 工艺流程简介

低温甲醇洗工段二氧化碳解析塔顶部段闪蒸过的载有H2S的甲醇，经过尾气再吸收塔进料泵输送到尾气吸收塔，虽然不含硫，但载有CO2。此甲醇可作为主洗甲醇用于吸收经过主洗涤泵到达硫化氢吸收塔。

2 设备概况及备件使用情况

2.1 设备概况

低温甲醇洗主洗涤泵使用澳大利亚福斯公司生产的型号为DMX-G6×13-3STG 的多级离心泵，运行介质为富甲醇，泵体规格：2120 mm×1040 mm×730 mm，泵体重量：2331 kg，泵体材料为A-8。经过多年精心维护保养，设备运行性能良好，运行参数完全满足使用要求，其主要工艺参数见表1。

表1 工艺参数

2.2 备件使用情况

每年计划检修对设备进行全面拆检，检查轴套、节流套筒、中心套筒和叶轮及叶轮口环的磨损情况，主要集中在一级叶轮口环、平衡鼓和套及中间衬套处（图1）。

图1 转子部件结构

2.3 备件费用情况

主洗涤泵使用澳大利亚福斯公司生产的型号为DMX-G6×13-3STG 的多级离心泵，2021 年2 月份对泵体进行了检修，进口备件采购价格高、周期长。为节省检维修成本，降本增效，公司对此设备备件进行了测绘，实现国产化，进口备件代理商报价共计83.3 万元，国产化价格综合考虑预估为11 万元。

3 备件国产化的优势

（1）到货时间快，和国内备件制作加工比较，进口设备采购审批手续时间长，采购环节多，从而延长到货时间。

（2）采购费用低，进口设备备件费用高达国产备件费用的5～8 倍，节约设备检维修费用。

（3）进口设备备件国产化后，在现场检修及维护运行时，可锻炼公司人员队伍，提升检修、操作及管理人员的技能。

（4）提高国内制造厂商设计制造水平，尤其和国内厂家的沟通交流时，尤其对低温备件的工艺处理方面吸收进口设备设计和加工理念。

4 前期技术储备

4.1 设备备件综合性能研判

在弄通工艺装置运行性能、设备零部件的作用和原理的前提下，对设备零部件结构和原理进行研判，次要的零部件可以进行测绘加工制作，关键设备的零部件还需采购原厂家。比如低温甲醇洗主洗涤泵轴备件，因其转子转速3000 r/min，出口压力5.3 MPa，在泵体运行安全上十分关键，在材料强度等级应充分考虑高压和低温液体、有毒液体和气体以及可燃液体和气体造成的危害，这一点很重要，因此对转子类的关键部件国产化还要综合分析。

4.2 国产化关键工艺技术的研判

国产测绘加工制造备件与进口的备件在外形尺寸、内部结构及原理上不会存在问题，但国产备件材料的选择以及备件加工后的工艺处理，尤其是零部件制造公差等级及车削的精度方面，相对进口备件存在一定的差距。制造精度等级的偏差会影响设备安稳长满优运行。对设备备件加工的关键技术参数要进行全面考虑，对国产和进口备件要全面评估技术指标和安全性能等级差距。

4.3 备件成本的研判

对国产测绘加工制造后的备件进行全面评估，通过进口备件和国产备件的使用寿命、产生的费用对比，从而判定国产的备件和进口备件费用的经济性。

4.4 备件技术资料准备

国产化备件到货期间，必须携带设备产品质量证明书、渗透检测记录、试验的性能曲线和安装技术指导意见书。随机资料包括设备设备备件装配间隙、设备结构图，零件的性能及材料简介。设备负责人建立相应设备档案及易损件台账及检修记录。每次检修过程中零件损坏情况、腐蚀情况，机械变形程度等，并进行测绘。摸索设备部件正常使用寿命，积累技术资料，合理储备备件库存。

4.5 制造厂家的对比

国产化备件的加工制造厂家是国内有业绩和资质的厂家，有一定的技术实力，且在同行业中有良好信誉，公司技术人员到制造厂进行考察，了解供应商实际情况，并到已使用该备件的企业进行技术交流，考察备件使用状况。明确国产备件与进口备件的差距。

5 项目实施内容

5.1 主要部件的加工技术要求

5.1.1 平衡鼓和平衡鼓套

技术要求：①先对备件进行粗加工后做固溶处理；②精加工至各尺寸要求，配合面进行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值50～55 HRC；③精加工至图纸要求，要求配合间隙0.40 mm，配合面光洁度Ra 0.8，椭圆度0.02 mm，平面度0.02 mm，光泽度仪测量表面光洁度Ra 0.8。

5.1.2 中间套和衬套

技术要求：①先对备件进行粗加工后做固溶处理；②精加工至各尺寸要求，配合面进行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值50～55 HRC；③精加工至图纸要求，要求配合间隙0.60 mm，配合面光洁度Ra 0.8，椭圆度0.02 mm，平面度0.02 mm，光泽度仪测量表面光洁度Ra 0.8。

5.1.3 叶轮口环和壳体口环

技术要求：①先对备件进行粗加工后做固溶处理；②精加工至各尺寸要求，配合面进行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值35～40 HRC；③精加工至图纸要求，要求配合间隙0.60 mm，配合面光洁度Ra 0.8，椭圆度0.02 mm，平面度0.02 mm。光泽度仪测量表面光洁度Ra 0.8。

5.2 转子部件技术检测

轴跳动检测。使用清洗剂对泵轴进行清洗，表面无锈蚀杂质，用擦机布清理干净光滑，对泵轴进行全面检查有无损伤；在完全拆解转子之后，在轴的轴承区域下放置V 形垫块，并检查轴的径向跳动。径向跳动总偏差量不能超过0.05 mm；键槽检查无毛刺，键与键槽应过渡配合。若键槽出现磨损，一般键槽滚键采用补焊和电刷镀的方法都有弊端，补焊高温产生的热应力无法完全消除，容易出现弯曲或断裂；电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落。而且以上方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各种力的综合作用下，仍会造成再次磨损。而运用索雷碳纳米聚合物材料可以很好的弥补传统修复方法的不足，使基体不变形、性能不改变。另外在轴结构和受力允许时，可在轴上另开键槽，并重新配键。

测量轴套、平衡鼓和平衡鼓套、中间套和衬套、叶轮和叶轮口环的配合间隙。如果间隙不符合技术要求，进行修复或更换，保证各部配合数据在规定范围内，各部配合间隙见表2。

表2 转子部件各部配合间隙 mm

转子径向和端面圆跳动值的检测。用百分表垂直指在叶轮的侧面，把表针调整到零位。盘动叶轮旋转一周，百分表的最大读数与最小读数的差值就是叶轮的端面跳动值。特别要注意，转子转动一周后百分表应复位到零位，否则说明轴有轴向窜动或表头松动，应设法消除。叶轮端面跳动不超过0.20 mm 为正常；先将转子放置在V 形铁上，把转子上测量部位的圆周分成六等份，在测量部位装上百分表，表测量头垂直于轴线。按同一方向慢慢转动转子，每转动一等份记录一个读数，转子转动一周后，每个测点都得到6 个读数，把这些读数记录下来。将同一侧点最大读数减去最小读数的差值就是该测点部位的径向跳动值。叶轮密封环径向圆跳动小于0.07 mm，轴套径向圆跳动小于0.06 mm。

5.3 试机

点试设备，检查泵的转向是否正确。第二次启动，运转5 min，检查各部位有无异响、发热及振动情况等。试机过程运转平稳、无杂音，流量、压力和电流均在规定范围内，国产化后的设备运行参数见表3。

表3 试机运行参数

6 国产化后的效果

缩短备件到货时间，相对于进口备件长达1 年的采购周期，国产化备件制造周期仅为1 个月。降低采购成本，进口备件成本费用83 万元，国产化后费用11 万元，节约成本费用70 余万元，降低检维修成本，达到降本增效的目的。通过备品备件加工工艺优化，设备运行达到安稳长满优，计划检修周期由每年1 次延长至2 年1 次。

7 结语

主洗涤泵国产化是公司内部挖潜，降本增效，增强抗风险能力的重要举措，本次国产化改造不仅解决了公司低温甲醇泵长期运行备件不足问题，同时可大幅降低检维修成本，达到降本增效目的，实现备件国产化，为分公司年产100 万吨甲醇装置奠定了良好的基础。