我國打破高壓液氨泵依賴進口的局面

我國打破高壓液氨泵依賴進口的局面

2016年5月上旬，大型氮肥工業化成套技術開發重大科技專項——離心式高壓液氨泵機組項目通過產品鑒定。此設備的成功應用，打破了國外壟斷，為國內首套國產化大化肥項目奠定了設備基礎。這一設備的開發，使我國打破了高壓液氨泵依賴進口的局面。

據了解，高壓液氨泵可將合成氨裝置過來的液氨升至高壓，與甲銨液混合進入尿素合成塔。液氨密度低，蒸汽壓力高，極易氣化；而且液氨毒性很強，由液氨氣化的氨氣是爆炸性氣體，因此對高壓液氨泵的性能與可靠性要求均較高，是尿素生產中的關鍵設備。

高壓液氨泵可以采用往復式柱塞泵、高速部分流泵和中速多級離心泵3種類型。往復式泵效率高，一般用于早期的小化肥；高速部分流泵機組泵可靠性不高，檢修成本高，檢修難度大，國內外基本沒有應用案例；中速多級離心泵可靠性高，運行維護成本低，檢維修方便，但該類型泵也只有EBARA、FLOWSERVE等少數幾家公司能夠生產制造。目前，我國對中速多級離心式高壓液氨泵缺少研究，尚未形成專利成果。近年來偶有企業涉足液氨泵的開發研究，但缺乏高壓液氨泵成功研制與應用的報道。國內對高壓液氨泵的設計、制造、研究與應用基本空白。我國化肥裝置中所用的高壓液氨泵幾乎全部從國外進口，市場價格高，技術依賴性強，產品受制于人。目前國內大化肥中液氨泵的市場幾乎由日本荏原公司壟斷。

此次獲得突破的是離心式高壓液氨泵機組為大型氮肥工業化成套技術開發配套項目。該成套技術開發系中國石油重大科技專項，由寧夏石化公司、杭州大陸實業有限公司、中國寰球工程公司等單位合作，于2010年6月在寧夏石化公司正式立項。該項目啟動后，面對國內大型化肥裝置高壓液氨泵全部使用進口設備，以及設備和備品備件價格昂貴、訂貨周期長、技術依賴性強、技術受制于人的現狀，寧夏石化公司技術人員開展了深入細致的研究工作。

機泵本體制成后，制造工廠以清水為介質進行試驗。研制方之一的寧夏石化公司以實際工程應用為依托，在裝置現場采用實際介質液氨開展工程應用試驗。通過實際工程使用，以及監測性能指標、振動噪音、運行平穩性等，在同一個運行平臺上與國外同類產品進行性能對比試驗。

2012年6月安裝和試驗工作完成后，所研發的設備在化肥二廠尿素裝置上正式投入工業運行。至今該設備已累計運行超過18個月，完成了工業性能試驗和現場驗收工作，同時也證明了該設備完全可替代進口的往復式高壓液氨泵，滿足尿素裝置對離心式高壓液氨泵的需要，從而確保了尿素裝置安穩長滿優運行。

據介紹，該離心式高壓液氨泵機組為中速多級離心泵，由泵、驅動機、增速箱、機座、監測與控制系統、密封水站、油站等組成。泵設計成雙殼體型多級離心泵，內殼體采用水平剖分芯包結構，流量107 m3/h，揚程3500 m，能滿足80萬t/a尿素裝置高壓液氨輸送要求。經運行監測，該機泵的設計、制造達到合同要求并符合API610第10版標準要求。泵軸振動值前端50 μm，后端17 μm，軸承箱振動小于1 mm/s，轉子運行平穩；距泵組1 m處泵的噪聲不大于85 dBA；具有連續上升的、穩定的揚程-流量曲線，保證了平緩連續上升沒有駝峰，高效區寬，水力脈動小。

項目組專家表示，機組整體技術指標達到了國際領先水平，泵效率優于國外同類產品，為國內首套國產化大化肥項目裝置中的關鍵設備國產化奠定了基礎。該項目獲發明專利1件，實用新型專利4件。同時，研究人員以點帶面，自主研制出具有國際領先水平的HTDB類產品（即高壓液氨泵類結構產品，如超高壓鍋爐給水泵、核電上充泵等），并最終將其標準化、系列化，大量服務于國內各工業流程，實現高壓液氨泵國產化，取得了顯著的經濟效益和社會效益。（錢伯章）