淺談丙烯腈裝置貧水泵P115 的國產(chǎn)化試用

朱金明

（大慶煉化公司聚合物一廠，黑龍江 大慶 163411）

1 運(yùn)行現(xiàn)狀

丙烯腈裝置離心泵70%為美國高質(zhì)泵公司（ITT 公司）產(chǎn)品，從1995 年開工運(yùn)行至今，均已超15 年的運(yùn)行壽命，由于材質(zhì)疲勞、腐蝕和磨損等原因，造成設(shè)備故障率升高、可維修性降低，設(shè)備維修后振動值最好狀態(tài)也只能維持在3mm/s 左右，而且美國高質(zhì)公司在中國境內(nèi)沒有制造工廠和售后技術(shù)服務(wù)人員，所有配件均需要進(jìn)口，周期長、費(fèi)用高，且無技術(shù)支持，給裝置平穩(wěn)生產(chǎn)造成了巨大的隱患，也造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。

其中，故障率最高的為貧水泵P115，其為大循環(huán)系統(tǒng)的重點機(jī)泵，揚(yáng)程138m，出口壓力1.5 ～1.8MPa，額定流量250m3/h，輔助電機(jī)為6000V，220kW。從1995 年7 月投用至今，運(yùn)行了20 多年，由于其泵殼、泵蓋、軸承箱、電機(jī)地腳均存在磨損和形變，故障率逐年增加，從2013 年至今大小維修20 余次，維修費(fèi)用達(dá)到65 萬余元。如果繼續(xù)使用，其維修費(fèi)用將逐年增加。為了降低維修成本，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，調(diào)研爭取將P115S 泵進(jìn)行國產(chǎn)化，內(nèi)容包括除蝸殼以外的所有配件（泵蓋、機(jī)封壓蓋、軸承箱、泵軸、葉輪、油封）和電機(jī)。

2 調(diào)研情況

（1）安慶石化丙烯腈裝置P115、P110，和急冷塔上段循環(huán)泵P107 的泵軸進(jìn)行了國產(chǎn)化，廠家為其自己的機(jī)加車間生產(chǎn)，生產(chǎn)的泵軸沒有足夠的檢測手段，也是靠試用來檢驗泵軸的質(zhì)量。現(xiàn)其高質(zhì)泵的運(yùn)行情況與我公司基本相同，故障率比較高，也正在策劃超壽運(yùn)行高質(zhì)機(jī)泵的國產(chǎn)化項目。

（2）山東科魯爾丙烯腈裝置的撤熱水泵P102、供水泵P103、上段循環(huán)泵P107、T101 下段循環(huán)泵P108、貧水泵P115、吸收塔側(cè)線循環(huán)泵P110、吸收塔釜液泵P109 等關(guān)建機(jī)泵全部為嘉利特荏原的離心泵，投用3 年除更換到壽機(jī)封，未進(jìn)行其他項目檢修，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，振動基本在1mm/s左右，溫度基本控制在45 度左右，機(jī)封、軸承壽命均超過24000 小時，設(shè)備表面干凈整潔、無滲漏點。

（3）嘉利特荏原泵業(yè)公司由中國浙江嘉利特實業(yè)有限公司和日本荏原制作所合資，全系引用日本荏原的設(shè)計開發(fā)理念和加工工藝，從設(shè)計、制模、鑄造、加工、組裝、試驗均獨(dú)立完成，質(zhì)量全過程由日本技術(shù)人員負(fù)責(zé)。其先進(jìn)的3D 掃描技術(shù)，可在裝置現(xiàn)場對機(jī)泵的配件進(jìn)行掃描成型，精度達(dá)到0.001mm，可以在最短的時間內(nèi)將機(jī)泵的葉輪、泵蓋、軸承箱、泵軸和油封掃描成型，直接建模、鑄造生產(chǎn)。0.001mm 的測量精度可實現(xiàn)新加工配件與原配件有相同的水利性能。

3 調(diào)研結(jié)果

（1）通過對國內(nèi)丙烯腈行業(yè)的調(diào)研，安慶石化丙烯腈裝置與我裝機(jī)情況基本相同，裝置大量使用美國高質(zhì)離心泵，也出現(xiàn)了故障率升高的情況，其在2010 年便開始高質(zhì)離心泵的國產(chǎn)化工作，效果良好。其中包括急冷塔上段段循環(huán)泵P107、吸收塔側(cè)線循環(huán)泵P110 和貧水泵P115。

（2）本次調(diào)研也對嘉利特荏原機(jī)泵在國內(nèi)丙烯腈行業(yè)的使用業(yè)績進(jìn)行了確認(rèn)，在大慶石化丙烯腈、山東科魯爾丙烯腈、上海賽科丙烯腈、吉林石化二套丙烯腈裝置的關(guān)鍵機(jī)泵均使用嘉利特荏原的離心泵，其在中國丙烯腈行業(yè)的業(yè)績僅排在高質(zhì)后。我車間在用荏原機(jī)泵共計15 臺，最長無維修運(yùn)行時間為8 年，最短也都超過3 年。由于P115、P110泵殼基本完好，和廠家最終確定的方案為：將蝸殼以外配件的國產(chǎn)化，其加工精度可以保證國產(chǎn)化的配件與泵殼的完美匹配，且設(shè)備能夠達(dá)到原設(shè)計的性能。此方案不更換原機(jī)泵蝸殼、不動進(jìn)出口管線和泵基礎(chǔ)，不需要停工也能實現(xiàn)配件的替換，不會破壞現(xiàn)場原有管線的應(yīng)力條件，將現(xiàn)場的施工量降到最低。

表1

表2

（3）通過調(diào)研，建議使用嘉利特荏原泵業(yè)有限公司離心泵，原因如下：1）2014 年投產(chǎn)的山東科魯爾丙烯腈裝置的大循環(huán)、撤熱水系統(tǒng)，上海賽科撤熱水泵等重要機(jī)泵均使用嘉利特荏原的離心泵，包括正在籌建的舟山也把荏原嘉利特離心泵作為首選。2）大慶石化丙烯腈、吉化二套丙烯腈裝置的大循環(huán)、撤熱水系統(tǒng)機(jī)泵為日本荏原離心泵，與嘉利特荏原為相同技術(shù)，使用效果良好。

（4）費(fèi)用對比。嘉利特荏原泵業(yè)有限公司和美國高質(zhì)泵公司主要配件報價對比如表1（萬元）。

4 國產(chǎn)化改造要求

（1）現(xiàn)場機(jī)泵的操作條件(表2)。

（2）技術(shù)要求與質(zhì)量保證。

①原泵為美國高質(zhì)泵公司生產(chǎn)的3700 6X8-16A 和3700 4X6-13，現(xiàn)在由嘉利特荏原泵業(yè)有限公司負(fù)責(zé)對以下零部件做國產(chǎn)化測繪，并完成買方所需零部件的設(shè)計、制造、檢驗，保證提供的零部件與舊泵零部件能匹配適用并滿足使用要求（因個別舊泵零部件磨損，由賣方重新設(shè)計，不能保證單個零部件具有互換性）。②賣方采用3D 掃描技術(shù)、三坐標(biāo)測量儀及標(biāo)準(zhǔn)量具以充分保證測繪部件的尺寸精度，并確保關(guān)鍵配件滿足如下技術(shù)要求(表3)。

表3

③機(jī)泵配件在滿足規(guī)定的使用條件下，高效、安全、穩(wěn)定和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的周期＞8000 小時。

④機(jī)泵配件更換后泵的流量、揚(yáng)程、效率指標(biāo)應(yīng)在合同（技術(shù)協(xié)議）和GB3216 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允差范圍內(nèi)，如表4。

表4

⑤機(jī)泵振動值按GB10889《泵的振動測量與評價方法》執(zhí)行，并保證軸承處振速≤3.0mm/s。

⑥泵噪音符合規(guī)定GB10890《泵的噪聲測量與評價方法》的B 級指標(biāo)(距設(shè)備1 米處 ≤85dBA)。

⑦質(zhì)量保證期為配件到貨后18 個月或配件投用后12 個月，以先到期為準(zhǔn)。在質(zhì)量保證期內(nèi)，對因所提供配件的設(shè)計、工藝、制造等所有賣方原因造成的設(shè)備損壞由賣方無償供貨、維修、更換。由于買方原因造成的問題，賣方也及時協(xié)助分析處理。⑧配件安裝后離泵一米處，噪音值不超過85dB（A）。

5 現(xiàn)場使用情況

2019 年7 月31 日～8 月1 日，對丙烯腈車間貧水泵P115S 進(jìn)行了國產(chǎn)化更換，此次國產(chǎn)化更換了嘉利特荏原泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的葉輪、泵軸、軸承箱。更換后對試運(yùn)效果良好，流量、壓力、揚(yáng)程均滿足生產(chǎn)要求。在試運(yùn)期間，對機(jī)泵進(jìn)行了詳細(xì)的測溫、測震，用來驗證機(jī)泵的使用情況，均滿足技術(shù)要求中的相關(guān)條款。

6 結(jié)語

丙烯腈車貧水泵國產(chǎn)化大大縮減了配件的采購周期，由原來進(jìn)口配件半年以上的進(jìn)貨周期減少到現(xiàn)在一個月左右，為裝置安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供了更加有效的保障。

此次國產(chǎn)化節(jié)約費(fèi)用效果明顯，軸承箱費(fèi)用由15.6 萬元減至3.1 萬元，節(jié)約成本12.5 萬元；泵軸費(fèi)用由6.3 萬元減至1.2 萬元，節(jié)約成本5.1 萬元；葉輪費(fèi)用由38.7 萬元減至1.5 萬元，節(jié)約成本37.2 萬元。通過此次國產(chǎn)化，共計節(jié)約配件成本54.8 萬元。

通過丙烯腈車間貧水泵國產(chǎn)化實驗成功，為裝置其他進(jìn)口機(jī)泵國產(chǎn)化打開了大門，在以后的生產(chǎn)和檢修過程中，可以積極推進(jìn)機(jī)泵的國產(chǎn)化進(jìn)程，盡快將裝置已到達(dá)使用壽命的進(jìn)口機(jī)泵進(jìn)行國產(chǎn)化，已降到機(jī)泵運(yùn)行中的故障次數(shù)，減少設(shè)備運(yùn)行中的維修頻次和維修費(fèi)用。