洛陽金達(dá)石化有限責(zé)任公司 高萬里

屏蔽泵在己烷油裝置中的應(yīng)用

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己烷油裝置即以粗己烷為原料，通過加氫脫芳工藝，使粗己烷中的苯加氫飽和，并采用精密分餾的方法，將正己烷油、異己烷油分餾出來，生產(chǎn)符合植物油抽提溶劑油指標(biāo)的抽提溶劑油。己烷油是該裝置的主要產(chǎn)品。己烷油極易揮發(fā)；沸點(diǎn)60～90℃；易燃易爆，爆炸極限1.1%～7.0%；長期接觸己烷油可能導(dǎo)致中毒。己烷油產(chǎn)品的價(jià)值較高，為了達(dá)到絕對無泄漏要求，并對泵類的要求很高，因此己烷油裝置中大部分機(jī)泵采用屏蔽泵。本文，筆者介紹了屏蔽泵在己烷油裝置中的應(yīng)用情況，并對裝置首次開工中屏蔽泵試運(yùn)行過程中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析和探討。

一、屏蔽泵的原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

普通離心泵的驅(qū)動(dòng)是通過聯(lián)軸器將泵的葉輪軸與電動(dòng)軸相連接，使葉輪與電動(dòng)機(jī)一起旋轉(zhuǎn)而工作。而屏蔽泵是一種無密封泵，泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)都密封在一個(gè)充滿泵送介質(zhì)的壓力容器內(nèi)。此壓力容器只有靜密封，并由一個(gè)電線組提供旋轉(zhuǎn)磁場并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，這種結(jié)構(gòu)取消了傳統(tǒng)離心泵具有的旋轉(zhuǎn)軸密封裝置，故能做到完全無泄漏。屏蔽泵把泵和電機(jī)連在一起，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸上，利用屏蔽套將電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子隔開，轉(zhuǎn)子在被輸送的介質(zhì)中運(yùn)轉(zhuǎn)，其動(dòng)力通過定子磁場傳給轉(zhuǎn)子。屏蔽泵結(jié)構(gòu)如圖1所示。

二、屏蔽泵在己烷油裝置中的應(yīng)用

1.屏蔽泵在己烷油裝置中的使用情況。己烷油裝置共有機(jī)泵41臺(tái)，其中19臺(tái)屏蔽泵，裝置分餾區(qū)全部采用屏蔽泵。部分屏蔽泵主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表 1 部分屏蔽泵的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.屏蔽泵的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

（1）屏蔽泵的優(yōu)點(diǎn)。

①全封閉。全封閉由于在結(jié)構(gòu)上沒有動(dòng)密封，只有在泵的外殼處有靜密封，因此可以做到完全無泄漏，特別適合輸送易燃、易爆、貴重液體和有毒、腐蝕性及放射性液體。

②安全性高。安全性高的轉(zhuǎn)子和定子各有一個(gè)屏蔽套，可以使電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子不與物料接觸。即使屏蔽套破裂，也不會(huì)產(chǎn)生外泄漏的危險(xiǎn)。

③結(jié)構(gòu)緊湊、占地少。泵與電機(jī)系連為一整體，拆裝不需找正中心，結(jié)構(gòu)緊湊、占地少。對底座和基礎(chǔ)要求低，且日常維修工作量少，維修費(fèi)用低。

④運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低，不需加潤滑油。由于無滾動(dòng)軸承和電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇，故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不需加潤滑油，且噪聲低。

⑤使用范圍廣。對于高溫、高壓、低溫、高熔點(diǎn)等各種工況，使用范圍廣且均能滿足要求。

（2）屏蔽泵的缺點(diǎn)。

①由于屏蔽泵采用滑動(dòng)軸承，且用被輸送的介質(zhì)來潤滑，故潤滑性差的介質(zhì)不宜采用屏蔽泵輸送。一般地適合于屏蔽泵介質(zhì)的黏度為0.1～20 mPa·s。

②屏蔽泵的效率通常低于單端面機(jī)械密封離心泵，而與雙端面機(jī)械密封離心泵大致相當(dāng)。

③屏蔽泵長時(shí)間在小流量工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，效率較低，易導(dǎo)致發(fā)熱而使液體蒸發(fā)，造成泵干轉(zhuǎn)，從而損壞滑動(dòng)軸承。

3.屏蔽泵的開車和停車注意事項(xiàng)。

（1）開車注意事項(xiàng)。管路應(yīng)吹掃干凈，防止異物進(jìn)入泵中，并在試車成功后去除過濾器；首次開車時(shí)，熱油泵應(yīng)充分預(yù)熱，時(shí)間隨介質(zhì)及環(huán)境溫度等條件而不同，通常為1～2 h；開泵時(shí)，將泵入口管路閥門完全打開，出口管路閥門稍微開一點(diǎn)，然后再啟動(dòng)泵。

（2）停車注意事項(xiàng)。泵及備泵入口管路閥門、泵回流管路閥門保持常開，以保證泵內(nèi)介質(zhì)汽化產(chǎn)生的氣體隨時(shí)排出，便于隨時(shí)開車。

4.屏蔽泵的日常操作使用要求。

（1）嚴(yán)禁空載運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝馊颗懦?，方可運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）徹底清除裝置內(nèi)的鐵銹及固體異物。

（3）斷流運(yùn)轉(zhuǎn)不得持續(xù)超過30 s。

（4）不得逆向持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。小于最小流量時(shí)，不允許運(yùn)轉(zhuǎn)。

（5）帶冷卻水套的屏蔽泵，必須先按規(guī)定的冷卻水流量接通冷卻水，然后再開始運(yùn)轉(zhuǎn)。

（6）在運(yùn)轉(zhuǎn)中，如發(fā)現(xiàn)異常聲音或振動(dòng)等，必須迅速查清原因、排除故障。

（7）在保護(hù)裝置動(dòng)作的情況下，在沒有查清動(dòng)作原因并徹底排除前，不允許繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

（8）泵的正常工作狀態(tài)，必須在合同要求的性能參數(shù)范圍，否則影響泵軸向推力。

5.屏蔽泵在使用過程中常出現(xiàn)的故障及原因分析。

（1）泵不上量，出口壓力低。其原因?yàn)楸脙?nèi)氣體未排干凈，仍存有氣體；泵入口管路堵塞，供液不足；泵轉(zhuǎn)向錯(cuò)誤。

（2）電機(jī)發(fā)熱，出口壓力波動(dòng)。其原因?yàn)楸昧髁啃?，無法帶走電機(jī)熱量；液位太低，泵發(fā)生汽蝕。

（3）泵振動(dòng)及噪音劇烈。其原因?yàn)楸脙?nèi)部發(fā)生機(jī)械磨損。

6.屏蔽泵在首次開工試運(yùn)中的問題及原因分析解決。

（1）屏蔽泵的盤車。由于屏蔽泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無法按正常方式進(jìn)行盤車。在屏蔽泵試運(yùn)行前，將屏蔽泵的入口法蘭拆開，進(jìn)行盤車檢查。通過對屏蔽泵的盤車檢查，發(fā)現(xiàn)最大的2臺(tái)屏蔽泵熱媒泵P81211A、P81211B盤車?yán)щy。聯(lián)系廠家查找原因，將泵體拆開后發(fā)現(xiàn)泵體內(nèi)有很多鐵屑和焊渣，是由于施工時(shí)沒做好防護(hù)進(jìn)入的。維修人員將泵體內(nèi)雜物焊渣清理，將機(jī)泵回裝后，屏蔽泵P81211B盤車正常，但是屏蔽泵P81211A盤車還是比較困難。檢查分析后認(rèn)為，由于泵的出口管線安裝有問題，產(chǎn)生應(yīng)力致使無法盤車。經(jīng)過處理后，機(jī)泵盤車恢復(fù)正常。

（2）機(jī)泵電機(jī)故障停運(yùn)。在開工試運(yùn)中，T81203塔底泵出口流量計(jì)FT8302突然指示回零，操作人員立即趕到現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)T81203塔底泵P8306A停運(yùn)。操作人員開啟備用泵P8306B維持生產(chǎn)，聯(lián)系電氣及鉗工檢查發(fā)現(xiàn)是由于電機(jī)燒壞所致，只有返回廠家維修。經(jīng)過分析研究，認(rèn)為電機(jī)燒壞的原因可能是接線盒處雨水滲入造成的。于是，在每個(gè)屏蔽泵的接線盒處設(shè)計(jì)安裝了防雨罩，防止雨水進(jìn)入接線盒，效果非常好。

（3）泵出口不上量。在開工試運(yùn)期間，各個(gè)屏蔽泵相繼出現(xiàn)了泵出口壓力低，不上量的情況。屏蔽泵的入口采用T型磁性過濾器加過濾網(wǎng)，分析可能是由于過濾網(wǎng)堵塞造成的。維修人員將過濾器打開后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部鐵屑焊渣較多，影響了機(jī)泵的正常運(yùn)行。清理過濾器后，機(jī)泵恢復(fù)正常運(yùn)行。根據(jù)這種情況，采取了定期對機(jī)泵過濾器進(jìn)行切換清理，機(jī)泵運(yùn)行平穩(wěn)。

7.屏蔽泵開工以來運(yùn)行狀況。自開工以來裝置屏蔽泵運(yùn)行狀況良好。由于屏蔽泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，沒有旋轉(zhuǎn)軸密封裝置和軸承箱，不用由于軸封泄露更換軸封和添加潤滑油，正常運(yùn)行基本可以做到免維護(hù)，日常巡回檢查泵出口壓力及電機(jī)電流即可。

隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展以及人們的環(huán)境、安全意識(shí)的提高，石油化工行業(yè)對泵的要求也越來越高，在一些場合對某些泵提出了絕對無泄漏的要求，這種需求促進(jìn)了屏蔽泵技術(shù)的發(fā)展。屏蔽泵由于沒有轉(zhuǎn)軸密封，可以做到絕對無泄漏，因而在石油化工裝置中的使用已愈來愈普遍。洛陽金達(dá)公司新建己烷油裝置大部分機(jī)泵采用屏蔽泵，通過開工以來的運(yùn)行，的確實(shí)現(xiàn)了完全無泄漏，有效地避免了環(huán)境污染和物料損失，減少了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，嚴(yán)格執(zhí)行了國家、地方及主管部門制定的環(huán)保和職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，減少“三廢”排放，維護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)行同步治理，滿足清潔生產(chǎn)的要求。