優(yōu)化液化氣外輸泵 確保高效低耗平穩(wěn)運行

向清林，馬庭紅，弓朋斌，黃春建，高永衛(wèi)，任建紅

（1.西南油氣田分公司蜀南氣礦，四川瀘州 646000；2.新疆巴州塔里木能源有限責任公司，新疆庫爾勒 841000；3.吐哈油田鄯善管理區(qū)，新疆鄯善 838000）

0 引言

國內(nèi)某凝析氣輕烴深度回收廠采用膨脹機制冷＋DHX 回收工藝，深度回收液化氣和穩(wěn)定輕烴，兩列裝置并聯(lián)運行，單列裝置日處理天然氣1500萬m3，其主要產(chǎn)品為液化氣及穩(wěn)定輕烴，其液化氣產(chǎn)品經(jīng)罐區(qū)儲存后主要由兩臺液化氣外輸泵外輸至裝車站鐵路裝車外運。

原設(shè)計使用的兩臺液化氣外輸泵（圖1），是由大連深藍泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的LDB 100-65×11-A-3 型立式筒袋多級泵，功率200 kW，流量110 m3/h，揚程600 m；配套電機是由佳木斯電機股份有限公司生產(chǎn)的YB3-400-2 電機，額定電壓10 000 V，額定電流14.3 A，電機功率200 kW，轉(zhuǎn)速2985 r/min，功率因數(shù)0.87。其主要結(jié)構(gòu)特點見圖2。

圖1 液化氣外輸泵

圖2 液化氣外輸泵結(jié)構(gòu)特點

1 現(xiàn)狀調(diào)查及原因分析

該廠兩臺液化氣外輸泵于2017 年8 月正式投運以來，一直存在故障率較高，設(shè)備完好率較低的情況，主要存在液化氣外輸泵振動值偏高且振動值增幅較大，在較短的時間內(nèi)振動值就接近報警值的問題，為此只有采用設(shè)備特護或者對外輸泵進行拆檢的方式進行消除，據(jù)統(tǒng)計，液化氣外輸泵自投運以來，泵體拆檢大修6 次，電機拆檢大修2 次，嚴重影響設(shè)備的正常使用，嚴重超出設(shè)備的檢修周期，對設(shè)備乃至裝置的安全平穩(wěn)運行造成了極大的影響。并且由于液化氣外輸泵及配套電機體積龐大，液化氣外輸氣廠房空間有限，液化氣外輸泵結(jié)構(gòu)復雜，高壓電停送的協(xié)調(diào)（高壓運行電管理屬于其他單位）以及現(xiàn)場工廠維修條件的缺失（不具備泵軸校正、動靜平衡測試等作業(yè)條件）等原因，造成該泵的拆檢維修工作較為繁瑣且涉及更換配件尤其是密封件較多，一次泵的拆檢大修至少需要40 h，若遇上備件不齊全，則等待的時間更長，從而產(chǎn)生較大的人力和物力成本（圖3～圖4）。

圖3 外輸泵現(xiàn)場

圖4 現(xiàn)場拆吊并轉(zhuǎn)運泵體

根據(jù)現(xiàn)場拆解的情況發(fā)現(xiàn)的主要問題表現(xiàn)在泵軸彎曲，軸承、軸套等零部件磨損。其主要原因分析如下：

（1）由于液化氣外輸量受裝車站鐵路外輸量的限制，造成液化氣外輸量一直維持在20～30 t/h，造成液化氣外輸泵實際外輸流量和壓力都低于設(shè)計值，只能通過現(xiàn)場回流控制調(diào)節(jié)，使得外輸泵長期處于低負荷運行，對泵的軸向力平穩(wěn)影響較大，影響設(shè)備及裝置的平穩(wěn)運行，同時能耗較大造成浪費。

（2）該泵揚程較高，汽蝕余量低，泵軸長3 m，共有11 級葉輪，造成該泵對水平度、間隙配合、流體介質(zhì)均要求較高。因而對運行環(huán)境、維修環(huán)境、維修條件及人員技能要求較高。

（3）電機運行電流小于11 A（實際運行在9 A 左右），選用200 kW 高壓電機造成基數(shù)過小，不能有效反映非正常運行狀態(tài)，整泵穩(wěn)定性不高。同時高壓電機的維修難度大，維修成本高。

（4）配件管理工作滯后，備件計劃不周全，備件缺少，因維修次數(shù)較多且頻率較高，造成配件報廢及采購速度不能及時跟上，造成零部件缺失較多，而同類型泵在兄弟單位使用較少，很難協(xié)調(diào)備件。該泵組結(jié)構(gòu)復雜，零部件眾多，因此即使任何細小部位出現(xiàn)故障均會造成外輸泵不能正常使用，所以外輸泵任何部位一旦出現(xiàn)備件缺少均會出現(xiàn)較長時間待料停泵，成為影響外輸泵安穩(wěn)長滿優(yōu)運行的原因之一。

2 措施實施

2.1 認真做好“精心巡檢、精細操作、精準維護”，確保外輸泵運行安全平穩(wěn)

具體對策：①精心巡檢。完善設(shè)備巡檢考核制度，嚴格執(zhí)行交叉巡檢制度，要求崗位員工以高度的責任心和十字巡檢法，每兩小時認真巡檢一次，及時發(fā)現(xiàn)、及時消除事故隱患，并規(guī)范填寫巡檢記錄表；②精細操作。利用交接班、安全會等機會組織員工學習精細化操作的相關(guān)知識，將精細化操作理念扎扎實實落實到班組、崗位，提高員工技術(shù)水平。同時，加強對員工操作情況的檢查監(jiān)督，嚴肅處理違規(guī)操作；③精準維護。實施設(shè)備壽命管理，做到勤查、勤檢、勤維護，使設(shè)備檢修逐步轉(zhuǎn)向了計劃性檢修和預防性檢修；在機組等級保養(yǎng)和故障處理中，強化設(shè)備精準維護，提高檢修效率，減少人力物力耗損，確保壓縮機長周期穩(wěn)定運行。

2.2 對外輸泵重新選型，促進外輸泵安全平穩(wěn)高效運行

結(jié)合實現(xiàn)實際情況，對液化氣外輸泵重新選型采購安裝，屏蔽泵具備以下特點：①封閉性。屏蔽泵可以避免滲漏現(xiàn)象發(fā)生，因而在輸送貴重液體、有毒液體以及易燃易爆等介質(zhì)時特別適用；②安全性。其安全性是由于屏蔽泵轉(zhuǎn)子與定子分別設(shè)置了屏蔽套，在輸送當中介質(zhì)不會接觸到轉(zhuǎn)子和定子，即使當屏蔽套出現(xiàn)破裂，液體也只會裹附轉(zhuǎn)子和定子，而不會泄漏到外部；③屏蔽泵的特殊結(jié)構(gòu)使得其體積相對更小且更緊湊，泵與電機一體，在安裝的過程中無需對中心點進行校正，同時對基礎(chǔ)及底座的精度要求相對較低，減少了大量的日常維護工作；④無需潤滑油，在運行過程中更加平順，無噪聲，也無滾動軸承以及電機風扇，無須添加潤滑劑。

通過計算驗證并與設(shè)計院、廠家進行溝通，選用安裝大連帝國屏蔽電泵有限公司生產(chǎn)的立式多級屏蔽泵（型號R0810T-3711，功率65 kW，流量61 m3/h，揚程340 m，汽蝕余量2.3 m），將定子腔壓力、軸承溫度、繞組溫度、運轉(zhuǎn)監(jiān)測進行組態(tài)便于實時監(jiān)測，從就近低壓配電室新增出線抽屜保障外輸泵動力。改造前后液化氣外輸泵對比見圖5。

圖5 改造前后液化氣外輸泵對比

從圖6、圖7 可以看出，改造后的液化氣外輸泵在滿足外輸流量及壓力要求的情況下，降低了出口截止閥的節(jié)流開度，減小了壓降，降低了回流去液化氣球罐的流量，有效避免了“大馬拉小車”，預計年節(jié)電達65 萬kW·h，通過與原剩余的1 臺液化氣外輸泵（主要作為備用狀態(tài)）進行配合，能適應(yīng)小中高3 種不同工況的流量要求，流量調(diào)節(jié)更加平穩(wěn)高效，同時目前改造后的液化氣外輸泵處于免維護狀態(tài)，每年預計節(jié)約檢維修費用27 萬元，不僅降低了能耗，節(jié)約了運行成本，同時保證了裝置的安全平穩(wěn)高效運行。

圖6 改造前液化氣外輸泵運行參數(shù)

圖7 改造后液化氣外輸泵運行參數(shù)

2.3 建立維護保養(yǎng)配件管理數(shù)據(jù)庫、分解落實備件計劃責任、嚴格備件審批制度

建立維護保養(yǎng)配件管理數(shù)據(jù)庫，組織大量經(jīng)驗豐富的設(shè)備維修、管理人員，結(jié)合外輸泵修保規(guī)程，咨詢廠家技術(shù)人員，大量查閱以往修保記錄，總結(jié)出外輸泵等級保養(yǎng)配件更換清單，增設(shè)外輸泵等級保養(yǎng)用料篩選功能。同時加強對外輸泵故障的分析，通過分析總結(jié)提前做好預防性維護保養(yǎng)用料儲備工作，并將配件管理規(guī)定中的儲備定額與消耗定額融入該數(shù)據(jù)庫。分解落實備件計劃責任，將每臺泵落實到具體每一個包保責任人，同時明確包保責任人對包保責任區(qū)備件的統(tǒng)計責任；加強對包保責任人的包保責任區(qū)因缺少備件造成長時間停機的考核，加強對因排查不到位造成的設(shè)備故障進行嚴格考核；嚴格備品配件審批制度，建立、完善維護保養(yǎng)配件管理數(shù)據(jù)庫，由材料員定期調(diào)查倉庫庫存，設(shè)備技術(shù)員調(diào)查備件部位的實際狀況，兩者結(jié)合，及時編制上報材料計劃做好儲備工作。

3 效果檢查

通過嚴格執(zhí)行“精心巡檢、精細操作、精準維護”規(guī)定，開展液化氣外輸泵重新選型安裝，滿足現(xiàn)場需求，適應(yīng)小中高3 種不同工況的流量要求，流量調(diào)節(jié)平穩(wěn)高效，外輸泵系統(tǒng)處于免維護狀態(tài)；同時建立了維護保養(yǎng)配件管理數(shù)據(jù)庫，加強了配件管理，有效的降低了外輸泵的故障率，提高了運行效率，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟和社會效益，實現(xiàn)了外輸泵的高效低耗平穩(wěn)運行。