謝建生,白文駿,袁小坪
(中石油克拉瑪依石化有限責任公司,新疆克拉瑪依 834003)
新疆克拉瑪依石化公司煉油第三聯(lián)合車間高壓加氫裝置共有低壓離心泵66臺,其中I套高壓加氫32臺,II套高壓加氫30臺,白油加氫4臺。從1999年第一套高壓加氫開工至今,離心泵泄漏占設(shè)備故障的比例較高。泄漏不但增加設(shè)備故障率和維修頻率,增加了維護人員的勞動強度,而且提高了公司運行成本。近年來,國家對環(huán)境保護非常重視,把VOC(揮發(fā)性有機化合物)治理提到了一個新的高度,減少排放和VOC治理成為煉化企業(yè)經(jīng)營管理中的一個重要內(nèi)容。
離心泵作為煉化企業(yè)中最普遍、數(shù)量最多的動設(shè)備,其泄漏占設(shè)備泄漏的比例非常高。準確快速分析離心泵的泄漏原因并及時處理,對減少裝置能耗、增加企業(yè)社會及經(jīng)濟效益、保護環(huán)境、減少VOC排放意義重大。煉油第三聯(lián)合車間2010—2013年高壓加氫3套裝置機泵泄漏次數(shù)和占設(shè)備故障比例見表1。
表1 高壓加氫3套裝置機泵泄漏次數(shù)和占設(shè)備故障比例
機械密封泄漏在機泵泄漏中比較常見,原因主要有3個:①機封壽命到期。作為易損件,機封壽命一般為(1~3)年,使用時間達或超過壽命期則磨損,嚴重導(dǎo)致泄漏。②熱油泵沒有密封蒸汽系統(tǒng)或密封油沖洗系統(tǒng),機封高溫下持續(xù)運行導(dǎo)致機封泄漏。③泵介質(zhì)中有殘渣或砂礫等硬質(zhì)殘渣,導(dǎo)致機封面劃痕,發(fā)生泄漏。
離心泵靜密封點主要有5個:①視窗和軸承箱連接處;②油杯連接管和軸承箱連接處;③油杯連接管和油杯連接處;④軸承箱壓蓋和軸承箱連接處;⑤軸承箱放空閥和軸承箱連接處。
導(dǎo)致靜密封點泄漏的原因有2個:①高溫天氣加上機泵散熱不好,導(dǎo)致四氟乙烯密封墊受熱變形失效。②新疆的夏天和冬天溫差極大,密封墊在冷熱環(huán)境交替下發(fā)生變形,失去密封性能。
油杯是軸承箱潤滑的一種補償設(shè)備,當軸承箱油位過低達不到運行要求時,油杯開始給軸承箱補油。有些機泵在設(shè)計時,軸承箱上連接油杯的連接孔位置過高,油杯就會在軸承箱油位還處于高位時就開始補油,而軸承箱油杯超過軸承箱和軸之間的孔隙最低點時,又開始從后端擋油環(huán)的位置泄漏。這個循環(huán)一直在進行,泄漏也不會間斷。
油杯泄漏包括2類:①油杯外漏,油杯底部密封墊失效導(dǎo)致潤滑油外漏到機泵底座;②油杯和軸承箱潤滑油平衡建立不起來,導(dǎo)致軸承箱后端持續(xù)泄漏。這種泄漏占離心泵泄漏的比例較高,較難發(fā)現(xiàn),因為一般很難發(fā)現(xiàn)是軸承箱在制造時油杯開孔過高導(dǎo)致的。
有的班組員工在加油過程中不看油窗油位,加油時本著只多不少的原則,導(dǎo)致軸承箱油位過高,從后端檔油環(huán)處泄漏出來。有的機泵因為軸承箱視窗使用年限過久,油污浸透視窗導(dǎo)致液位無法清晰辨認,班組員工在加油時因為看不清液位而多加,發(fā)生泄漏。
離心泵軸承箱放空閥多使用球閥,由于開關(guān)頻繁,時間長了閥芯容易磨損導(dǎo)致內(nèi)漏,這也是離心泵泄漏的一個原因。
(1)機械密封老化造成的泄漏。由于機械密封使用時間達到使用壽命而發(fā)生的泄漏,直接更換新機封即可。機械密封泄漏是由于沒有背冷蒸汽或密封沖洗油系統(tǒng),導(dǎo)致機封由于介質(zhì)溫度高而加劇磨損,發(fā)生泄漏,增加背冷蒸汽或密封沖洗油系統(tǒng)。
(2)靜密封點泄漏是因為介質(zhì)溫度高或者空氣溫度變化大引起的,這種泄漏,只要每3 a將這些機泵靜密封點拆開,重新更換新密封,再緊固就可以解決了。
(3)油杯作為易損件,發(fā)生外漏時可直接更換新油杯。對于油杯和軸承箱潤滑油平衡建立不起來導(dǎo)致的軸承箱后端泄漏情況,最直接的方法是將降低軸承箱連接油杯接管,但這種方法實際操作難度大,補焊容易使軸承箱產(chǎn)生裂紋、降低軸承箱強度。打孔位置也易確定:位置過高,油杯和軸承箱潤滑油平衡建立不起來,軸承箱泄漏;如果太低,容易使軸承燒結(jié)。最簡單的方法就是將降低油杯的水平位置:可以做一個偏心轉(zhuǎn)接頭,一頭連著軸承箱,另一頭連著油杯,可以解決泄漏問題。
(4)加油過多導(dǎo)致機泵泄漏,可在視窗上劃線,油位不能超過劃線位置。視窗渾濁無法辨認液面時,直接更換新視窗即可。
(5)由軸承箱放空閥內(nèi)漏導(dǎo)致的泄漏,更換新放空閥即可。
煉油第三聯(lián)合車間采用上述方法,查找并消除離心泵泄漏點,降低了設(shè)備維修頻率。以I套高壓加氫為例,2010年維修32次,2014年6次、減少了26次,一個泄漏按照一個臺班的工作量計算,一個臺班折合人民幣300元,300×26=7800元人民幣;II套高壓加氫裝置2014年比2010年泄漏次數(shù)減少了19次,300×19=5700元人民幣;白油加氫裝置2014年比2010年泄漏次數(shù)減少了1次,節(jié)省300元人民幣。2014年3套裝置比2011年節(jié)省維修臺班費13 800元人民幣,此外還有班組人員監(jiān)護、落實安全措施、技術(shù)干部開具票證所花費的時間。
表2 治理后高壓加氫3套裝置機泵泄漏次數(shù)和占設(shè)備故障比例
離心泵泄漏的治理,節(jié)省了大量N46潤滑油。以每個泄漏點一年泄漏10 kg潤滑油計算,3套裝置每年減少泄漏點24+19+1=44,每年可以節(jié)省潤滑油440 kg,潤滑油按人民幣11 000元/t計,每年可以節(jié)省4840元人民幣。
按照這2項減少的成本計算,僅煉油第三聯(lián)合車間每年可以節(jié)約人民幣18 640元。此外,離心泵泄漏的處置對環(huán)境保護和VOC治理也起到積極作用。
離心泵泄漏故障是煉化企業(yè)普遍存在的問題,有泄漏小、持續(xù)久、不易發(fā)現(xiàn)和排查等特點,在設(shè)備故障中比例較高??死斠朗緹捰偷谌?lián)合車間運用上述方法查找泄漏點,根據(jù)泄漏原因提出應(yīng)對措施,減少設(shè)備維修頻率,提高設(shè)備完好率,節(jié)省人力資源并減少潤滑油消耗,效果良好。