管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司

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                管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司:压力变送器

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                管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司:智能压力变送器与进料泵组长周期运行措施的探讨研究

                作时间:2019-08-08  来源:  作者:
                   
                [摘 要] 泵组自投用以来,因机械密封泄漏、智能压力变送器导压管敷设等问题多次引起非计划停机,通过对存在的各类问题进行分析,有针对性地提出并落实了相应的改进措施,提高了泵组的运行时间,获得了较好的经济效益。延安石油化工厂240万吨/年柴油加氢精制装置于2014年8月建成投产,为了回收反应生成油从热高分至热低分的压力能,降低装置能耗,采用了液力透平和电机共同驱动泵的双驱动方案。热高分操作温度通常在192-200℃,操作压力为6.6MPa,热高分油经过液力透平降压回收部分能量后,到达热低分,操作压力为2.1MPa。原料油从滤后进料缓冲罐罐底经控制切断阀到达泵入口,由泵升压后经换热器换热、加热炉升温达到反应需要的温度后去反应器。该泵组从德国苏尔寿公司进口,2015年7月30日正式投用。泵组投用两年时间内,多次发生非计划停机,由于热油泵检修时间长、进口配件采购周期长,严重制约着泵组的长周期运行。液力透平年均运行时间只有2880h,远低于设计的8000h。
                 
                1 泵组简介
                泵和液力透平位于泵组的两侧外端,排列方式为:泵—联轴器—电机—超速离合器—液力透平,电机和液力透平之间用超速离合器连接,以便在液力透平未投用或维修时,不影响电机单好驱动泵运行。液力透平和泵均采用多己秒心式,双筒体设计,内壳为径向剖分式结构。
                管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司_PLAN 53B管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司_PLAN 23
                液力透平机械密封采用API 682中PLAN53B冲洗方案,见图1,系带有囊式蓄能器和冷却器的循环冲洗系统,其冲洗介质为15#工业白油,介质通过密封腔内泵送环进行循环 [2] 。泵机械密封采用API 682中PLAN23冲洗方案,见图2,该方案属于自冲洗,冲洗液是输送的介质,密封液从密封腔中的泵送环经过冷却器返回到密封腔。
                 
                2 存在问题分析
                根据对多家炼厂、化工厂泵用机械密封的调查统计,大约有60%的泵维修归纳为机械密封问题[1] ,而该泵组机械密封泄漏导致的非计划停机尤为突出,除此之外,还存在因泵入口泵堵塞、冻凝引起的低流量联锁停机等问题。
                管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司_机封冷却器壳体结垢及沉积物
                2.1 经分析,在液力透平和泵机械密封的冲洗方案PLAN53B及PLAN23中,机封冷却器均采用循环水为冲洗液进行冷却,但是由于循环水水质较差,其中不但溶解着较多的盐类,而且含有少量的泥砂、杂物、碎屑等,循环水经流冷却器表面时,在高温下极易形成水垢及沉积物 [3] 见图3。水垢及沉积物降低了机封冷却器换热效率,使机械密封摩擦副端面产生的热量不能被有效带走,导致密封液膜气化或闪蒸,形成干摩擦,破坏密封面,加上高温加速了机械密封内部O型圈老化,非常终导致了机械密封的泄漏。
                 
                2.2 液力透平机密封腔压力约等于出口压力,即2.2MPa,API 682第三版中,要求53B冲洗方案的密封系统冲洗液压力一般应高于密封腔压力0.14-0.4MPa,结合设备原厂家要求,将密封系统的压力设置为2.5MPa。
                由于出现过后路调节阀冻凝卡涩、工艺调整不当等变工况操作,被密封介质的压力在2.2-2.6MPa之间产生剧烈波动,弹簧所承受的隔离液带来的正压和介质带来的反压大幅波动,超出了密封系统的补偿量,引起摩擦端面的相互冲击,动、静环摩擦副间形成的液膜密封被破坏,从而造成突发性泄漏失效 [4] 。
                 
                2.3 拆检泵两端失效机械密封,发现内部含有小颗粒杂质,磨损了动静环端面。由于泵机械密封冲洗方案中冲洗液是泵输送的柴油介质,虽然介质是经过反冲洗过滤器SR-101和泵入口过滤器过滤,但仍有较小颗粒杂质进入泵内,甚至存在滤芯破损而过滤不到位,以及SR-101程控阀故障或冲洗频繁时,不过滤而直接经跨线进料,一旦颗粒杂质物进入冲洗系统,夹在动、静环密封面上,非常终造成端面磨损失效。
                 
                2.4 为了保护设备,泵设置有低流量联锁。泵入口设有一组差压式孔板泵,见图4,智能压力变送器A连接DCS,智能压力变送器B连接SIS且带低流量联锁。泵入口总管线有蒸汽伴热,智能压力变送器及导压管仅有普通保温。由于智能压力变送器B导压管向下倾斜,造成介质中含有的杂质颗粒易沉积导致差压讯号传送失真,加之该倾斜角度不利于冷凝液的排除,在防冻措施不到位的情况下,会冻凝非常终导致低流量联锁停机。
                管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司_流量变送器布置简图
                3 应对措施
                3.1 加大冷却水量
                泵及液力透平机封冷却器共需冷却水量为5.6m 3 /h。经分析,该装置除盐水站原设计共两台水泵,为两台往复式压缩机提供除盐水,该除盐水较循环水在浊度、钙离子、温度、压力方面更符合机封冲洗系统冷却器的要求。但原水泵设计流量较小,在一开一备的情况下,仅能满足压缩机的需求。经考察,相邻酸性水汽提装置闲置设备碱液卸车泵额定流量为20m 3 /h,扬程、温度各项参数均接近于原水泵。2017年检修时,该车间将闲置碱液卸车泵安装在柴油精制装置除盐水站,出入口均与原水泵出入口相连,出口分出一支供往泵组,回水返回至水箱。此外,增加板换板片,确保冷却效果,操作时开二备一。
                 
                3.2 调高压力
                根据API 682非常新版要求及约翰克兰内部要求,密封系统的隔离冲洗液压力一般应高于密封腔压力0.7-0.8MPa。该车间将液力透平密封系统的压力调整为3.0MPa,增强了应对后路压力波动的能力。另外加强了工艺操作,严格按照操作指标进行操作,尽量避免液力透平后路产生较大波动。
                 
                3.3 排查故障
                对SR-101程控阀出现的故障及时排查处理,不允许通过SR-101跨线直接进料;定期检查反冲洗过滤器及泵入口过滤器有无破损情况。
                 
                3.4 改变导压管接法
                根据导压管敷设规范,其应垂直或倾斜敷设,其倾度不得小于1:12。因此该车间采取临时措施,将智能压力变送器A接至SIS,而将智能压力变送器B接至DCS。长远措施为:在停工检修时,将智能压力变送器A、B的导压管均向上倾斜敷设,见图5,且在导压管增设蒸汽伴热,但要防止被测介质过热气化和在导压管中产生气体造成假差压。
                管家婆资料大全管家婆安市三畅仪表有限公司_改造后变送器及导压管布置主、俯视简图
                通过对泵组机械密封辅助系统的局部改造,规范工艺操作,智能压力变送器导压管敷设改造,泵组无法长周期运行的问题得到了很好解决,满足了现场生产及安全的要求,获得了较好的经济效益,保证了装置的安全平稳长周期运行,给同类装置的机泵改造提供了经验。
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