Sundyne高速泵的運行管理和維護(hù)|資料

摘要：乙烯裝置高速離心泵，部分為串列式機械密封，特別是石腦油泵在運行中出現(xiàn)了機封失效，高壓介質(zhì)穿過機封、油封進(jìn)入齒輪箱將潤滑油頂出而引發(fā)設(shè)備故障。文中對高速離心泵的運行特點及導(dǎo)致設(shè)備損壞的原因進(jìn)行了分析，提出了預(yù)防和改進(jìn)的技術(shù)措施。
1 Sundyne高速離心泵運行情況
Sundyne高速離心泵，可使用于介質(zhì)純凈、流量較小、壓力較高的液體輸送環(huán)境。新山子石化公司乙烯廠(簡稱獨山子)乙烯裝置共有14臺Sundyne高速離心泵。從運行情況看，這類泵在較苛刻的工藝條件下，運行狀況較穩(wěn)定。但由于高速泵的特殊性，在運行過程中也出現(xiàn)了某些故障，如果判斷處理及時，可避免由于“高速”而產(chǎn)生的設(shè)備事故。下文從正反兩方面對此類設(shè)備的運行情況進(jìn)行分析總結(jié)，以求進(jìn)一步提高這類設(shè)備的運行可靠度，以保證生產(chǎn)裝置“安穩(wěn)長”運行。
在乙烯裝置運行的高速泵有兩大類：一類是帶有串列式雙端面機械密封的高速泵；另一類是普通雙端面機械密封高速泵。這兩類高速泵，其轉(zhuǎn)速均在7500—11O00r/min，流量在6—50m3/h，排出壓力在20—33kg/cm2。
高速泵的基本組成部件有高、低速轉(zhuǎn)軸、雙端面機械密封、變速機構(gòu)、自帶潤滑油泵、葉輪和泵體等。在運行時，液體從葉輪中心進(jìn)入葉輪，經(jīng)葉片作用升高壓力，經(jīng)泵殼擴散管輸出泵外殼、密封的腐蝕影響以外，高速泵出現(xiàn)的主要問題是：串列式機械密封泄漏和潤滑油系統(tǒng)壓力低、溫度高。
獨山子乙烯裝置的乙烯輸送泵(40一P一103)、丙烯輸送泵(40一P一104)和石腦油輸送泵(40一P一101)，在運行過程中，曾出現(xiàn)過密封泄漏、機封損壞、潤滑油高溫的故障，對安全生產(chǎn)造成了很大的威脅。
1)串列式機械密封泄漏。
由于高速泵“高轉(zhuǎn)速”的運行特點，所輸送的介質(zhì)具有易燃易爆的性質(zhì)。所以在丙烯、乙烯高速泵上，采取了保護(hù)性較好的串列式雙端面機械密封，這可使第一道機封失效后大量泄漏出的可燃性物料，經(jīng)第二道密封的泄漏口傳送到緩沖罐內(nèi)，靠外側(cè)壓力差的作用，將泄漏物料由密封液緩沖罐送往火炬系統(tǒng)，防止更大事故發(fā)生。在檢查時，要認(rèn)真檢查甲醇罐的壓力、溫度，判斷機械密封的工作狀態(tài)是否良好，以便及時停機處理。串列式密封緩沖系統(tǒng)示意圖見圖1。

圖1 串列式密封緩沖系統(tǒng)不意圖

1．泵入口；2．泵出口；3．泵殼排污；4．變速箱加熱蒸汽入口；5．變速箱加熱蒸汽出口；
6．密封緩沖器液體自泵一密封罐；7．密封緩沖器液體自密封罐一泵；8．觀察孔；
9、10．密封泄漏送火炬燃料；11．密封液注入孔；12．PSH壓力報警

2)潤滑油系統(tǒng)壓力低、溫度高。
高速泵潤滑油系統(tǒng)，較其他泵復(fù)雜，包括變速器、油箱、油泵、冷卻器和過濾器。其潤滑過程是先用潤滑油泵將油從油箱中打出，然后經(jīng)內(nèi)循環(huán)和換熱器進(jìn)入安裝在外部的油管線，再經(jīng)過濾器回到變速箱潤滑轉(zhuǎn)動軸承后到油箱。
在正常運行時，變速箱加油不能太高，否則將產(chǎn)生大量油泡和造成散熱效果差。
40一P一103、40一P一104、40一P一101高速泵，在初步設(shè)計時考慮到乙烯泵輸送的介質(zhì)溫度為一35℃，泵體溫度、油溫不會太高，故而沒有設(shè)計油冷卻器。但在夏季運行時，一度出現(xiàn)乙烯輸送泵油溫達(dá)92℃，油壓下降到1．2kg/cm2 。為保證正常的工作壓力和溫度，單獨給40一P一103增加了一直管式外置冷卻器，在夏季高溫時投用。
油系統(tǒng)設(shè)置的蒸汽加器，在冬季溫度較低時，能有效地保證機泵所需的油溫。但在運行過程中，出現(xiàn)了內(nèi)置加熱器內(nèi)漏，蒸汽凝液進(jìn)入油箱
的事故。由于處理及時，未造成大的設(shè)備事故發(fā)生。但蒸汽加熱管和潤滑油直接接觸，不能保證蒸汽密封的 性，對高速泵來說，仍是一個潛在的危險。
3)串列式機械密封泄漏，將潤滑油頂出，造成機泵停車。
在2000年1O月、2001年7月，輸送石腦油的高速離心泵40一P一101，出現(xiàn)機封泄漏，潤滑油被頂出，油泵、轉(zhuǎn)軸、機封均被損壞。從這次事故可看出，對于正在運行的高速泵，要強化關(guān)鍵指標(biāo)的硬性檢查和易損件的定期維修更換。出現(xiàn)該設(shè)備故障的主要原因是由于運行達(dá)4a的機械密封突然失效，從泵殼中噴出的壓力為33kg／cm2的石腦油，穿過油封，很快將齒輪箱中的潤滑油從呼吸閥和液位計中排出，造成機泵缺油，將軸承等重要零部件損壞。
為防止類似事故發(fā)生，技術(shù)人員檢查更換了裝置所有高速泵的液位計通氣孔備帽，對第二級密封和油封之間的觀察孔進(jìn)行了暢通檢查，一旦機封泄漏或失效，漏出的介質(zhì)從觀察孔中排出，即可進(jìn)行檢查維修。
3 高速泵運行中應(yīng)注意的問題
1)在正常運行期間，潤滑油壓力應(yīng)始終保持在1.2～4.2kg/cm2，以使機泵各處有足夠的油量。
2)保持油溫在60～85℃。太低的油溫，使油變稠，不利于油泵的正常工作，太高的油溫，使油變稀，壓力受到影響，形成不了均勻的油膜。
3)油箱加熱器，嚴(yán)防蒸汽內(nèi)漏，水分進(jìn)入潤滑油。目前這個問題還無妥善的解決方法，只能從維護(hù)管理人手，做好外部工作，發(fā)現(xiàn)泄漏及時處理。
4)每次停運重新啟動或檢修后，應(yīng)從過濾器頂部將潤滑油加滿，防止瞬時啟動時，系統(tǒng)斷油引發(fā)其他事故。
5)油箱直通式冷卻器，在夏季溫度較高時，油溫不能完全降下來，還需要在冷卻器直管上加裝散熱翅片，增加換熱面積，以期有較好的冷卻效果。