重油催化裝置粗汽油泵運(yùn)行與維修注意事項(xiàng)

高燕清，樸澤林，楊 州

（中國(guó)石油吉林石化公司煉油廠，吉林吉林 132002）

0 引言

吉林石化公司70 萬噸/年重油催化裝置采用FCC（Fluid Catalytic Cracking，催化裂化）工藝，近幾年煉化行業(yè)由于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行故障影響裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行的事故很多，給安全生產(chǎn)帶來了很大的隱患，因此轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行的好壞是裝置能否安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，新材料、新技術(shù)在離心油泵上的應(yīng)用，在一定程度上提升了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

1 粗汽油泵運(yùn)行概況

70 萬噸/年重油催化裂化裝置于1990 年10 月建成投入生產(chǎn)，目前粗汽油泵（圖1）共計(jì)2 臺(tái)，正常生產(chǎn)過程中一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)作為備用。車間目前運(yùn)行的粗汽油泵為雙級(jí)離心油泵，型號(hào)為100AYⅡ120×2，吸入介質(zhì)溫度為40 ℃，揚(yáng)程210 m，流量100 m3/h。粗汽油經(jīng)泵加壓后，一部分送到分餾塔作為冷回流控制塔頂溫度，一部分送至穩(wěn)定吸收塔作為吸收劑。

圖1 粗汽油泵

2 粗汽油泵檢修注意事項(xiàng)

粗汽油泵在正常生產(chǎn)時(shí)運(yùn)行比較平穩(wěn)，目前粗汽油泵使用的是波紋管機(jī)械密封，規(guī)格型號(hào)DBM90-Ⅰ。2019 年12 月12 日泵P203B 機(jī)械密封端面微滲漏，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查判斷為密封端面及軸套內(nèi)部都有滲漏跡象，由于此臺(tái)泵已連續(xù)運(yùn)行4 年左右，決定對(duì)其進(jìn)行檢修。

2.1 機(jī)械密封泄漏原因分析

粗汽油泵為冷油泵，機(jī)械密封的沖洗方案為PLAN11（圖2），此方案為從泵出口引入一根直徑14 mm 的管線接入機(jī)械密封的密封腔中，對(duì)密封腔進(jìn)行沖洗以提高機(jī)械密封的使用壽命（表1）。

圖2 機(jī)械密封沖洗方案

表1 波紋管機(jī)械密封沖洗方案

在拆檢過程中發(fā)現(xiàn)：

（1）機(jī)械密封的波紋管內(nèi)部有結(jié)垢現(xiàn)象且密封端面有磨痕（圖3）。

圖3 密封端面磨痕

（2）泵葉輪的背帽有松動(dòng)現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)械密封軸套墊未緊固到位，泵體內(nèi)介質(zhì)沿軸套有滲漏現(xiàn)象，和檢修之前的判斷基本一致。

（3）機(jī)械密封自沖洗線在出口引出位置有結(jié)垢現(xiàn)象，導(dǎo)致自沖洗效果差，間接影響了機(jī)械密封的使用壽命。但在實(shí)際拆卸過程中，由于此臺(tái)泵連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，泵葉輪及背帽拆卸較困難，最后采取加熱法才將上述部件分離。

2.2 檢修過程中發(fā)現(xiàn)的問題及處理措施

2.2.1 聯(lián)軸器

2.2.1.1 問題

粗汽油泵聯(lián)軸器采用的是DML6-156 型膜片式聯(lián)軸器，此種聯(lián)軸器使用金屬彈性膜片作為撓性元件傳遞轉(zhuǎn)矩，其最大的優(yōu)點(diǎn)是傳遞扭矩能力大，靠膜片變形吸收機(jī)泵少量不對(duì)中，各零件之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使用壽命長(zhǎng)。在拆卸離心油泵聯(lián)軸器過程中發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器的螺栓連接不符合要求，部分聯(lián)軸器螺栓的螺紋存在磨損（圖4），嚴(yán)重影響了螺栓的緊固力。聯(lián)軸器中間節(jié)及兩側(cè)半軸節(jié)變形嚴(yán)重，端面圓整度不符合要求（圖5）。

圖4 聯(lián)軸器螺栓螺紋磨損嚴(yán)重

圖5 聯(lián)軸器變形嚴(yán)重

2.2.1.2 處理措施

（1）拆除舊聯(lián)軸器前對(duì)新聯(lián)軸器的各部位安裝尺寸進(jìn)行檢查、核對(duì)（圖6、圖7、圖8）。核查尺寸無誤后對(duì)原聯(lián)軸器中間節(jié)及兩側(cè)半軸節(jié)進(jìn)行更換。

圖6 拆卸聯(lián)軸器半軸節(jié)

圖7 核對(duì)半軸節(jié)內(nèi)徑尺寸

圖8 核對(duì)泵軸半軸節(jié)安裝位置、軸外徑尺寸

（2）更換聯(lián)軸器膜片組件。

（3）更換聯(lián)軸器連接螺栓。

（4）聯(lián)軸器連接螺栓按正確連接方式進(jìn)行組裝（圖9）。

圖9 聯(lián)軸器安裝方式

2.2.2 泵軸及葉輪

2.2.2.1 問題

粗汽油泵為雙級(jí)離心泵，在拆卸過程中發(fā)現(xiàn)一、二級(jí)葉輪背面存在一定的腐蝕，且葉輪沖刷面存在點(diǎn)蝕的凹坑，邊緣側(cè)的葉輪前、后蓋板存在均勻腐蝕變薄的跡象（圖10）。

圖10 粗汽油泵一、二級(jí)葉輪

2.2.2.2 處理措施

（1）更換葉輪前按要求對(duì)一、二級(jí)葉輪的整體尺寸進(jìn)行復(fù)查，確保葉輪尺寸符合要求。重點(diǎn)對(duì)葉輪口環(huán)和泵體口環(huán)配合進(jìn)行測(cè)量，核對(duì)口環(huán)間隙符合要求，防止葉輪口環(huán)和泵體口環(huán)配合間隙過大或過小帶來的問題。

（2）拆檢過程中對(duì)泵體口環(huán)（圖11）和葉輪口環(huán)（圖12）進(jìn)行測(cè)量。更換葉輪時(shí)，葉輪口環(huán)的間隙由口環(huán)直徑?jīng)Q定。受介質(zhì)溫度的影響，當(dāng)泵送溫度大于260 ℃時(shí)，應(yīng)在表面間隙上再加0.127 mm。口環(huán)直徑大于152 mm 時(shí)，直徑增加25 mm，間隙增加0.025 mm。由于粗汽油泵介質(zhì)溫度為40 ℃左右，屬于冷油泵，不考慮口環(huán)間隙的增加量，嚴(yán)格按照表2口環(huán)間隙測(cè)量安裝即可。

表2 口環(huán)間隙配合表 mm

圖11 測(cè)量泵體口環(huán)間隙

圖12 測(cè)量葉輪口環(huán)間隙

（3）由于粗汽油泵運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，泵軸長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，使軸套安裝位置表面出現(xiàn)點(diǎn)狀腐蝕小坑，決定對(duì)離心泵軸進(jìn)行更換。在更換前對(duì)轉(zhuǎn)軸各部位進(jìn)行跳動(dòng)檢查（圖13），軸的直線度、徑向及端面圓跳動(dòng)數(shù)據(jù)符合要求（表3、表4）。

圖13 泵軸測(cè)量部位

表3 泵軸的直線度測(cè)量數(shù)據(jù)mm

表4 泵軸徑向及端面圓跳動(dòng)mm

2.2.3 機(jī)械密封及軸套

機(jī)械密封泄漏的原因分析與拆卸過程中發(fā)現(xiàn)的問題基本吻合，但在實(shí)際的拆卸過程中發(fā)現(xiàn)，由于波紋管機(jī)械密封運(yùn)行年限較長(zhǎng)，密封端面（動(dòng)靜環(huán)）通過肉眼觀察有輕微的磨痕，也是導(dǎo)致波紋管機(jī)械密封泄漏的原因。此外，在拆卸波紋管和軸套時(shí)發(fā)現(xiàn)軸套與波紋管粘連無法分開，最后決定更換波紋管機(jī)械密封和軸套（圖14）。

圖14 機(jī)械密封安裝

決定更換機(jī)械密封和軸套后，測(cè)量機(jī)械密封壓縮量為4.3 mm，符合安裝要求。但在泵整體回裝完畢后對(duì)機(jī)泵進(jìn)行灌泵操作時(shí)發(fā)現(xiàn)密封軸套處有輕微滲漏，二次解體檢修發(fā)現(xiàn)在軸套和軸連接的半圓鍵較高（圖15），由于客觀地認(rèn)為更換后的軸套和原軸套尺寸一致（集裝密封整體供貨），未對(duì)軸套尺寸進(jìn)行復(fù)查，安裝葉輪背帽緊固后不能將軸套墊緊固到位，導(dǎo)致密封沿軸套滲漏。

圖15 半圓鍵安裝位置

2.2.4 機(jī)泵找正

泵和電機(jī)的聯(lián)軸器所連接的兩根軸在理論上應(yīng)該同心，這樣才能在最大限度上保證機(jī)泵良好的運(yùn)轉(zhuǎn)，因此安裝聯(lián)軸器時(shí)必須精確找正、對(duì)中（圖16）。

圖16 離心泵找正

雖然目前采用的膜片式聯(lián)軸器能吸收一定的不對(duì)中量，但精確找正能確保離心油泵的軸、軸承和軸上的其他零件處于良好的工作狀態(tài)。經(jīng)過找正后，泵—電機(jī)同軸度及對(duì)輪間隙符合要求（圖17）。

圖17 泵—電機(jī)同軸度及對(duì)輪間隙

3 機(jī)泵檢修后運(yùn)行狀況

近些年由于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行過程中機(jī)泵振動(dòng)偏高，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的日益惡化導(dǎo)致離心泵著火事故時(shí)有發(fā)生。車間嚴(yán)格按照中油關(guān)于離心泵振動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保機(jī)泵運(yùn)行時(shí)的良好工況，防止事故的發(fā)生。根據(jù)中國(guó)石油振動(dòng)等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，粗汽油泵為三類泵，振動(dòng)烈度等級(jí)小于4.0 mm/s。機(jī)泵切換后實(shí)際運(yùn)行過程中機(jī)泵現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（表5）符合要求。

表5 機(jī)泵現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)測(cè)量值

4 機(jī)泵切換及日常檢查注意事項(xiàng)

由于粗汽油泵為輕質(zhì)油，密度較輕，在切換過程中要防止由于備用泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)造成泵內(nèi)介質(zhì)汽化現(xiàn)象導(dǎo)致離心油泵不上量，影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，切換過程最好不超過2 min。

在日常巡檢過程中要注重做好日常的機(jī)泵測(cè)振工作，發(fā)現(xiàn)機(jī)泵振動(dòng)異常時(shí)要及時(shí)查找原因，防止由于機(jī)泵振動(dòng)偏高帶來的問題。此外還要注重檢查機(jī)泵的自沖洗系統(tǒng)，防止由于管路不暢影響機(jī)封的沖洗效果。

5 結(jié)束語

隨著近科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備制造水平及管理水平的提升，煉油裝置轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行管理理念不斷提高，動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行及管理上有了很大的進(jìn)步。做好轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的日常運(yùn)行和維護(hù)是確保裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵。