炼油泵偏离工况治理措施
2020-02-15张世凯林德峰
张世凯,林德峰,彭 刚
(大庆炼化公司检修中心,黑龙江大庆 163411)
0 引言
泵的一些相关参数用英文字母代替,比如,流量用Q 表示,功率用N 表示,扬程用H 表示等,这些字母代表工况或者工况点,这些工作点不仅能保持泵的正常运行,还可以进行节能优化。然后炼油泵的实际工况受很多因素的影响,其中任何的一种因素发生改变,炼油泵就会出现偏离工况的情况。为更好地检查炼油泵的工作状态,防止炼油泵偏离工况,需要相关人员进行不断地改进和研究。
1 偏离最佳工况点分析
1.1 偏离最佳工况点的原因
炼油厂设备运行多年后,经常会出现炼油泵实际工况点偏离最佳工况点的现象,其原因可能是随着炼油业的快速发展,对炼油的生产安全越来越重视,在实操过程当中,不仅要规范工作人员的技术,而且还要对闸瓦间隙等参数进行合理调节,以保证炼油泵的正常运行,只有练油泵监测技术得到不断提高,才能满足其安全需要。将在线监测技术与企业管理措施结合起来,将使炼油企业的安全管理水平得到全面提升,促进相关产业的不断发展。其次,在炼油厂建设之前,炼油厂的设计主要由相关专业人士完成,并且根据建设规模对泵进行选型。但是,理论计算数值和实测值会存在着一些误差,并且设备选型时也存在一定的余量,进而导致泵的工况点出现偏离状况。最后,炼油厂经过了多年生产运营后,相关系统和线路也需要进行更换,更换过程中也会出现偏离工况点的情况。
1.2 偏离最佳工况点的负面影响
(1)如果炼油泵的工况点出现偏离,会导致设备的能耗增加、效率低下和运行不稳等问题。其中泵的能源消耗占炼油厂的能源消耗比例非常大,因此,泵的实际工况点偏离最佳工况点问题不容忽视。
(2)实际应用中,过大或过小的泵都会在一定程度上降低其使用寿命。
(3)泵工作过程中,压力沿轴呈对称分布,在一些情况下,压轮和蜗壳之间的关系由于彼此配合不协调而被打破,进而产生被称为径向力的力,径向力会随着协调关系的偏离程度而发生一定的改变,使轴产生径向挠度,大大降低轴和轴承的使用寿命。
2 炼油泵工况点调节办法
炼油泵工况点的调节是通过改变炼油泵的管路特征曲线或炼油泵的性能曲线,进而使泵的工况点符合实际的需求和需要。变阀调节、变速调节、变径调节是炼油泵工况点调节的常用办法。
2.1 变速调节
炼油泵的性能曲线可以通过泵的转速实现,最常遇到的情况是已有转速为n 的Q-H 线,其中,变速调节方法有两种,第一种是在炼油泵的工作过程中,采取变速的传动设备,并且通过几种变速装置的对比,选择性价比最高惠变速装置。第二种方法是采用变速电机,变频控制转速的应用是其中应用最多的一个。
2.2 变径调节
炼油泵的变径调节大多是通过改变叶轮外径尺寸而实现,并且可以有效扩大炼油泵的使用范围,此外,离心泵除了标准直径外,还可以通过技术手段得出一种或两种变型叶轮。在实际应用中,变径前后叶轮工况和计算出来的数据并不完全相同。
3 工艺情况
在炼油生产中,回流油在分馏塔的第三层中自流回炼油罐,通过这一操作,回流油将回到炼油泵中,并且通过炼油泵将其送出。炼油泵的出口分为三路,一路作为回流返塔,第二路作为回炼油,会返回原料缓冲罐,进一步的和新鲜的进料相结合,再一路作为二中回流,其中作为二路回流的那条路在检修时流程做了调整。改造前,作为二中回流的流程,需要其去稳固塔里重沸器,塔里的重沸器作为热源,然后返回蒸馏塔第五层塔盘;改造后,和原料换热后返塔,缩短了工艺流程。
在生产过程中,除了个别阀门,各阀门都必须处于常开状态。其中,换热器系统根据出口压力的不同,在现场可以增加一些辅助工具。
压力罐和增压罐大多数经过精密设计和制造,并且这些容器在出厂前都会经过严格检验,在正常使用温度压力的范围内,不用担心其耐压能力。
对于在生产中非常容易凝结的介质,在启泵工作前需要对冲洗工具进行加热,使其成为液体,并且在具有一定流动性后才可以启泵,以确保管路畅通。如果介质为石蜡,在启泵前要关闭进水阀门,利用蒸汽加热罐,当冲洗温度高于一定温度时,再缓慢打开阀门,然后缓慢稳定冲洗液的温度。
开泵之后的巡检,在操作人员每天上班时,都要对泵及系统进行仔细检查,听一听泵的声音是否异常,并且仔细探测轴承箱的振动情况,检查系统油位。
4 泵叶轮切割技术
4.1 叶轮切割量的计算与应用
国内泵行业对于中、高比转速的离心泵采用相关公式可以非常科学地进行叶轮切割量的计算和研究,但是在实际切割的过程中难免会出现一些小偏差,会留有一些余量,并且余量的大小完全凭借相关人员的经验确定,到目前为止并没有其他更多的依据可以确定余量的大小。
4.2 切割叶轮后设备状态及效益
叶轮切割后炼油泵的状态发生了改变,相关设备的温度也发生了变化。泵侧振动值降至2.5 mm/s,并且对炼油泵的出口和阀门都进行了一定的调节,使得调整的区间更大,更加有利于安全生产,并且进一步降低了能耗,为企业节省开支。
4.3 小结
实际生产中使用的炼油泵,由于扬程和流量过大而不能正常使用或能耗过大时,可以采用切割叶轮外径的方法来改变这种情况,并且通过切割使其具有更高的性能,以满足使用需求。并且,通过切割叶轮的方法来改变性能十分方便,是改变泵性能的最佳举措之一。新型泵的设计,每一关都要进行严格的把守,可以利用切割叶轮外部直径的办法来设计新型的泵,这在很大程度上方便了对泵类型的选取。
叶轮切割修正后,应对叶轮做出新的动平衡测试,对于有着特殊要求的设备,应该做相关的实验测试,以免造成安全隐患,进而保证炼油泵更加安全高效地工作,为企业创造更多的效益。