加氢装置热油泵的改造.pdf

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1、中国石化股份有限公司镇海炼化分公司(浙江宁波315207)陈章华【摘要】针对加氢装置热油泵高温运行条件下出现的问题进行分析研究，通过优化泵设计、切割叶轮、提高叶轮刚度、改变轴承箱冷却方式以及更换泵出口弹簧支吊架等一系列措施，有效地解决了泵超电流运行、振动大和轴承箱温度高等问题，确保了装置的安全可靠运行。【关键词】热油泵故障分析优化改造一、前言某炼化公司柴油加氢装置分馏塔塔底有两台热油泵，分别为柴油泵(位号P6603)和分馏塔底循环泵(位号P6604)。由于分馏塔塔底柴油温度高，操作压力低，有效汽蚀余量小，泵入13易产

2、生汽蚀，机械密封易泄漏，极易导致设备的失效。此外，通过对两位号的热油泵在该柴油加氢装置中运行监控发现，两位号的热油泵在运行时均出现振动大；柴油泵P6603超电流运行；分馏塔底循环泵P6604轴承箱温度偏高等现象，严重影响了装置的安全，因此，对该装置中应用的两台热油泵出现上述问题进行分析，并进行相应的改造，对保证装置的安全可靠运行具有重要的意义。=、运行故障及原因分析1．热油泵运行振动大自装置安装调试至投入运行以来，分别对柴油泵(位号P6603)和分馏塔底循环泵(位号P6604)的振动进行监测，监测数据见表1。38然器

3、黑：噼籼表1P6603／P6604检测振动值(单位：mm／s)由表1数据可知，P6603的各向振动均大于振动标准值(≤2．8mm／s)，P6604垂直方向振动大于标准值。通过振动频谱分析仪对两位号的泵水平和垂直方向的频谱进行分析，频谱结果显示：P6603泵水平方向振动峰值为4．88m／s，垂直方向振动峰值为6．88m／s，对应的频率为125Hz，为5倍频，而P6603泵叶轮为5叶片(即5流道)，因此可判断叶轮流道是影响泵振动的主要原因。P6604泵水平方向振动峰值为2．46m／s，垂直方向振动峰值为7．48m／s，对

4、应的频率为100Hz，EIp4倍频(叶片通过频率)为主导频率，其幅值明显超过工频及其他倍频，由于频谱中存在叶片通过频率的倍频和非整数倍频成分，故将频带放宽至5000Hz，分析发现未见高频成分和轴承故障频率出现。2．P6603柴油泵超电流运行装置水联运时，调节P6603柴油泵出口电动阀开至8％运行，此时，电动机电流接近额定电流33．6A，期间电动机因超电流跳机2次；装置冷油运行时，为了防止P6603泵超电流运行，同样采取控制出I：1电动阀开量的措施；装置热油运行时，全开出口电动阀，并调节出口流量阀以控制流量，在运行时发

5、现泵垂直方向振动较淼器工。纪i彤砌石～咖瓢大，通过对泵实际运行时的性能数据进行计算发现，当油温达到正常工作温度300。C时，随着介质密度下降，电动机电流在额定电流下限运行，因此造成了运行隐患。3．P6604分馏塔底循环泵轴承箱温度高P6604分馏塔底循环泵的工作温度为300℃，因此，在泵正常运行时，热量通过泵盖辐射及轴传递至轴承箱。该泵轴承箱冷却方式为盘管式冷却，而盘管式冷却仅对润滑油进行冷却，由于轴承箱盘管面积过小，对轴承箱的冷却效果差，造成了泵在运行时，轴承箱温度偏高。三、改造措施及效果1．选型及冲洗系统优化考虑

6、到热油泵易产生汽蚀、机械密封因介质温度高泄漏易着火的特点，在装置设计之初，通过优化泵选型及布局、改进机械密封冲洗方案，在施工期间增设检修置换线等一系列措施，完善泵各方面性能。根据装置有效汽蚀余量，选择必需汽蚀余量低的泵型，P6603、P6604热油泵均采用4极电动机，转速为1450r／min，且P6603泵叶轮采用双吸式，有效降低泵必需汽蚀余量。通过对装置汽蚀余量及泵必需汽蚀余量的校核，结果表明汽蚀余量满足要求，因此，排除了因泵汽蚀对泵装置产生振动的影响。两台热油泵的机械密封采冲洗方案均采用自冲洗方案Plan23与外

7、冲洗方案Plan32组合使用，外冲洗介质为精制柴油，并配备了备冷方案Plan62(介质为除盐水)，如下图所示。有效保证了机械密封的安全可靠性。1鹳l

8、鼙F]J哥哇f如廿机械密封冲洗方案图1．外冲洗出口2．吐出口3．吸入口4．Plan622．轴承箱优化设计对P6603及P6604热油泵轴承箱进行优化设计如l、：1)由于在装置运行时，P6603泵轴承箱存在刚性不足的问题，因此，在轴承箱圆周的4个方向，各焊接一块加强钢板，有效地提高了轴承箱刚性，可有效降低垂直方向振动。2)P6604泵垂直方向振动明显比水平方向振动大，轴承

9、箱刚性较差，因此，在轴承箱对轮端增加支撑腿，以提高轴承箱刚性，降低泵在垂直方向的振动。3)将P6604泵轴承箱冷却形式设计为水夹套式，以提高轴承箱冷却效果，降低轴承箱在泵运行时的温度。3．叶轮优化设计通过对P6603泵系统各压力进行测量及分析，未发现出口管路系统有卡阀现象，系统各换热器压降均正常。通过对P6603泵的振动频谱分析判断叶轮流道是影