低溫甲醇洗機泵備件國產化應用

馬曉峰，馬自有

（國家能源集團寧夏煤業甲醇分公司，寧夏銀川 750411）

0 引言

近年來，隨著制造業的迅速發展，進口備件國產化成為當前刻不容緩的任務之一。寧夏煤業甲醇分公司低溫甲醇洗進口備品備件采購周期長、采購費用昂貴，備件采購到貨不及時，裝置面臨著運行中斷的風險，給企業造成損失。經多方面論證，為降低費用，達到降本增效的目的，對設備備件進行測繪，進行備件加工工藝改進，實現備品備件國產化，取得了較好的效果。

1 工藝流程簡介

低溫甲醇洗工段二氧化碳解析塔頂部段閃蒸過的載有H2S的甲醇，經過尾氣再吸收塔進料泵輸送到尾氣吸收塔，雖然不含硫，但載有CO2。此甲醇可作為主洗甲醇用于吸收經過主洗滌泵到達硫化氫吸收塔。

2 設備概況及備件使用情況

2.1 設備概況

低溫甲醇洗主洗滌泵使用澳大利亞福斯公司生產的型號為DMX-G6×13-3STG 的多級離心泵，運行介質為富甲醇，泵體規格：2120 mm×1040 mm×730 mm，泵體重量：2331 kg，泵體材料為A-8。經過多年精心維護保養，設備運行性能良好，運行參數完全滿足使用要求，其主要工藝參數見表1。

表1 工藝參數

2.2 備件使用情況

每年計劃檢修對設備進行全面拆檢，檢查軸套、節流套筒、中心套筒和葉輪及葉輪口環的磨損情況，主要集中在一級葉輪口環、平衡鼓和套及中間襯套處（圖1）。

圖1 轉子部件結構

2.3 備件費用情況

主洗滌泵使用澳大利亞福斯公司生產的型號為DMX-G6×13-3STG 的多級離心泵，2021 年2 月份對泵體進行了檢修，進口備件采購價格高、周期長。為節省檢維修成本，降本增效，公司對此設備備件進行了測繪，實現國產化，進口備件代理商報價共計83.3 萬元，國產化價格綜合考慮預估為11 萬元。

3 備件國產化的優勢

（1）到貨時間快，和國內備件制作加工比較，進口設備采購審批手續時間長，采購環節多，從而延長到貨時間。

（2）采購費用低，進口設備備件費用高達國產備件費用的5～8 倍，節約設備檢維修費用。

（3）進口設備備件國產化后，在現場檢修及維護運行時，可鍛煉公司人員隊伍，提升檢修、操作及管理人員的技能。

（4）提高國內制造廠商設計制造水平，尤其和國內廠家的溝通交流時，尤其對低溫備件的工藝處理方面吸收進口設備設計和加工理念。

4 前期技術儲備

4.1 設備備件綜合性能研判

在弄通工藝裝置運行性能、設備零部件的作用和原理的前提下，對設備零部件結構和原理進行研判，次要的零部件可以進行測繪加工制作，關鍵設備的零部件還需采購原廠家。比如低溫甲醇洗主洗滌泵軸備件，因其轉子轉速3000 r/min，出口壓力5.3 MPa，在泵體運行安全上十分關鍵，在材料強度等級應充分考慮高壓和低溫液體、有毒液體和氣體以及可燃液體和氣體造成的危害，這一點很重要，因此對轉子類的關鍵部件國產化還要綜合分析。

4.2 國產化關鍵工藝技術的研判

國產測繪加工制造備件與進口的備件在外形尺寸、內部結構及原理上不會存在問題，但國產備件材料的選擇以及備件加工后的工藝處理，尤其是零部件制造公差等級及車削的精度方面，相對進口備件存在一定的差距。制造精度等級的偏差會影響設備安穩長滿優運行。對設備備件加工的關鍵技術參數要進行全面考慮，對國產和進口備件要全面評估技術指標和安全性能等級差距。

4.3 備件成本的研判

對國產測繪加工制造后的備件進行全面評估，通過進口備件和國產備件的使用壽命、產生的費用對比，從而判定國產的備件和進口備件費用的經濟性。

4.4 備件技術資料準備

國產化備件到貨期間，必須攜帶設備產品質量證明書、滲透檢測記錄、試驗的性能曲線和安裝技術指導意見書。隨機資料包括設備設備備件裝配間隙、設備結構圖，零件的性能及材料簡介。設備負責人建立相應設備檔案及易損件臺賬及檢修記錄。每次檢修過程中零件損壞情況、腐蝕情況，機械變形程度等，并進行測繪。摸索設備部件正常使用壽命，積累技術資料，合理儲備備件庫存。

4.5 制造廠家的對比

國產化備件的加工制造廠家是國內有業績和資質的廠家，有一定的技術實力，且在同行業中有良好信譽，公司技術人員到制造廠進行考察，了解供應商實際情況，并到已使用該備件的企業進行技術交流，考察備件使用狀況。明確國產備件與進口備件的差距。

5 項目實施內容

5.1 主要部件的加工技術要求

5.1.1 平衡鼓和平衡鼓套

技術要求：①先對備件進行粗加工后做固溶處理；②精加工至各尺寸要求，配合面進行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值50～55 HRC；③精加工至圖紙要求，要求配合間隙0.40 mm，配合面光潔度Ra 0.8，橢圓度0.02 mm，平面度0.02 mm，光澤度儀測量表面光潔度Ra 0.8。

5.1.2 中間套和襯套

技術要求：①先對備件進行粗加工后做固溶處理；②精加工至各尺寸要求，配合面進行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值50～55 HRC；③精加工至圖紙要求，要求配合間隙0.60 mm，配合面光潔度Ra 0.8，橢圓度0.02 mm，平面度0.02 mm，光澤度儀測量表面光潔度Ra 0.8。

5.1.3 葉輪口環和殼體口環

技術要求：①先對備件進行粗加工后做固溶處理；②精加工至各尺寸要求，配合面進行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值35～40 HRC；③精加工至圖紙要求，要求配合間隙0.60 mm，配合面光潔度Ra 0.8，橢圓度0.02 mm，平面度0.02 mm。光澤度儀測量表面光潔度Ra 0.8。

5.2 轉子部件技術檢測

軸跳動檢測。使用清洗劑對泵軸進行清洗，表面無銹蝕雜質，用擦機布清理干凈光滑，對泵軸進行全面檢查有無損傷；在完全拆解轉子之后，在軸的軸承區域下放置V 形墊塊，并檢查軸的徑向跳動。徑向跳動總偏差量不能超過0.05 mm；鍵槽檢查無毛刺，鍵與鍵槽應過渡配合。若鍵槽出現磨損，一般鍵槽滾鍵采用補焊和電刷鍍的方法都有弊端，補焊高溫產生的熱應力無法完全消除，容易出現彎曲或斷裂；電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落。而且以上方法都是用金屬修復金屬，無法改變“硬對硬”的配合關系，在各種力的綜合作用下，仍會造成再次磨損。而運用索雷碳納米聚合物材料可以很好的彌補傳統修復方法的不足，使基體不變形、性能不改變。另外在軸結構和受力允許時，可在軸上另開鍵槽，并重新配鍵。

測量軸套、平衡鼓和平衡鼓套、中間套和襯套、葉輪和葉輪口環的配合間隙。如果間隙不符合技術要求，進行修復或更換，保證各部配合數據在規定范圍內，各部配合間隙見表2。

表2 轉子部件各部配合間隙 mm

轉子徑向和端面圓跳動值的檢測。用百分表垂直指在葉輪的側面，把表針調整到零位。盤動葉輪旋轉一周，百分表的最大讀數與最小讀數的差值就是葉輪的端面跳動值。特別要注意，轉子轉動一周后百分表應復位到零位，否則說明軸有軸向竄動或表頭松動，應設法消除。葉輪端面跳動不超過0.20 mm 為正常；先將轉子放置在V 形鐵上，把轉子上測量部位的圓周分成六等份，在測量部位裝上百分表，表測量頭垂直于軸線。按同一方向慢慢轉動轉子，每轉動一等份記錄一個讀數，轉子轉動一周后，每個測點都得到6 個讀數，把這些讀數記錄下來。將同一側點最大讀數減去最小讀數的差值就是該測點部位的徑向跳動值。葉輪密封環徑向圓跳動小于0.07 mm，軸套徑向圓跳動小于0.06 mm。

5.3 試機

點試設備，檢查泵的轉向是否正確。第二次啟動，運轉5 min，檢查各部位有無異響、發熱及振動情況等。試機過程運轉平穩、無雜音，流量、壓力和電流均在規定范圍內，國產化后的設備運行參數見表3。

表3 試機運行參數

6 國產化后的效果

縮短備件到貨時間，相對于進口備件長達1 年的采購周期，國產化備件制造周期僅為1 個月。降低采購成本，進口備件成本費用83 萬元，國產化后費用11 萬元，節約成本費用70 余萬元，降低檢維修成本，達到降本增效的目的。通過備品備件加工工藝優化，設備運行達到安穩長滿優，計劃檢修周期由每年1 次延長至2 年1 次。

7 結語

主洗滌泵國產化是公司內部挖潛，降本增效，增強抗風險能力的重要舉措，本次國產化改造不僅解決了公司低溫甲醇泵長期運行備件不足問題，同時可大幅降低檢維修成本，達到降本增效目的，實現備件國產化，為分公司年產100 萬噸甲醇裝置奠定了良好的基礎。