贫溶剂泵电流升高 处理方法分析
2020-04-03高中金中海油惠州石化有限公司广东惠州516086
高中金(中海油惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)
0 引言
2016 年11 月开始P804B 出口压力逐渐降低、电流逐渐升高,2017 年6 月切换至P804A 运行后现象相同,在排除P804A/B 存在机械故障、泵入口过滤器堵塞、泵输送介质性质改变等原因后,通过翻阅历史DCS 画面发现E807 壳程温差大幅提高,由此判断为E807 管程介质泄漏至壳程,造成壳程出口介质温度升高。通过先计算出P804A 不同出口压力对应的扬程,再根据P804A 的扬程-流量曲线图,查出不同扬程下对应流量的方法,得知当前情况下P804A 出口流量相较于装置正常运行时高出300t/h。
P804A 电机的最高允许运行电流为47.8A,目前运行电流为47.1A,但随着E807 泄漏量的进一步增加,P804A 存在电机超电流跳停的危险,P804A 电机跳停则抽提单元溶剂循环中断,可能造成抽提单元停工。所面临问题主要就是P804A 电流逐渐增大、E807 泄漏量逐渐增大。反映在特性曲线上,该问题可以看作总管路系统特性曲线逐渐向右偏移现象。
图1 回收塔流程及泵平衡状态曲线
若把贫溶剂由P804 出口漏至E807 壳程出口与E807 壳程介质一同返回第八层塔盘再次进入到塔底看作P804 出口存在的一条至C803 的“隐性”返回线,则可近似成贫溶剂从P804 出去后走两条并联支路。
由并联支路各支管流量比公式可知,当改变某支管阻力时,必将引起其他支管流量变化。
由于E807 泄漏逐渐增大,则管路2 可看作阀门逐渐开大、阻力系数逐渐变小的管路,管路1 若不做调整,则可看作阻力系数不变的管路。
1 处理方法讨论
离心泵的工况点是建立在泵和管道系统能量供求关系的平衡上,只要两者之一发生变化,其工况点就会发生转移。工况点的变化由两方面引起:一、管道特性曲线改变,如出口阀门节流、旁路调节;二、泵本身特性曲线改变,如变频调速、切削叶轮、泵串并联。
1.1 双泵并联
如图2 所示,A-B-C 为单泵特性曲线,D-E-F 为两泵串联时的特性,A-G-H 为两泵并联时特性,当系统阻力完全为摩擦阻力时为K-B-G-E 线,当系统阻力主要为静压头时为J-B-H-F 线。如果电流过大后开双泵运行,工况点会从B 点移至H 点,系统特性曲线中扬程和流量都会增大,这样泵电流会减小可是E807泄漏速度会加快,管路特性曲线继续向右偏移,将导致双泵电流都升高。
1.2 节流操作
1.2.1 降负荷
图3 中,1 曲线为正常工作曲线,2 曲线和a 曲线分别为E807泄漏后贫溶剂管线和E807 泄漏管路特性曲线,2+a 曲线为总管路特性曲线,3 曲线为降负荷操作后贫溶剂管路特性曲线,从图中可以看出,若降负荷,可使总特性曲线左移,泵出口流量降低,电流减小。贫溶剂管线流量降低的同时E807 泄露量可能增大。
图2 泵串、并联时系统特性曲线
图3 支路特性曲线
1.2.2 关小出口阀
没有节流时,泵在H1点运行。但当出口阀部分关闭时,系统摩擦增加,产生新的系统曲线,迫使泵在H2点运行。泵流量降低,电流减小。
图4 关闭泵出口阀后系统曲线
根据并联支路各支管流量比公式
可推理出,泵出口阀关闭后,若并联支路其中一路阻力降低则流量会增加,在泵出口流量降低的情况下,可通过开大溶剂调节阀开度,降低管路阻力,增加流量,维持抽提负荷。
3 操作前后对比
1.11 日做出如下操作,关小P804 出口阀至4 扣,泵出口压力由1.85MPa 升至1.95MPa 后至1.91MPa,机泵电流由47.2A(取1.10-1.11 平均值)下降至45.8A 后至46.2A(取1.11-1.12 平均值), FV80102(238t/h)阀位由21.9%提至24%至25.7%,FV80401(10t/h)阀位由25%提至30%。SR801 出口压力由1.56MPa 降至1.41MPa至1.35MPa。在泵出口阀关小后,P804 振动、包络值、温度正常,具体数值见表。
表1 P804A机泵情况
表2 P804A电流(1.10-1.11)
2017 年12 月,P804A 出口理论流量应该为609t/h,溶剂流量约为250t/h,E807 溶剂泄漏量约为359t/h。在图中作出管路系统特性曲线,1.9 日泵电流至47+A,抽提负荷由78t/h 降至77t/h,1.11 日负荷提至78t/h。
由公式以及泵性能曲线表可推算出调整后出口流量
泵扬程公式
泵出入口设计压力分别为2.017MPa 和0.054MPa,输送介质密度为1128kg/m3,可以计算出泵的设计扬程为174m。
图5 P804性能曲线
忽略泵出入口管线之间的高度差,泵出/入口流速相同,该公式简化为:
Pout 即泵出口压力,Pin 即泵入口压力,p即输送介质的密度。
表3 P804A出口压力/扬程/流量对照表
通过对比分析,可以看出关小泵出口阀后泵出口流量降低了22t/h,主副溶剂阀门开度增大后,循环溶剂流量调整至正常,去E807 泄漏量有所减少,对比前后机泵电机电流可发现电流下降约1A。