1、至日本negishirefinery(根岸炼油厂)参观，以了解该厂操作生产

行政院所屬各機關因公出國人員出國報告書（出國類別考察）大林廠第四硫磺統包工程製造監辦工程連繫與檢測見證出國報告書服務機關台灣石油公司興工處職稱機械工程師姓名周耀華王源在許森智出國地點美國出國期間96年9月12日至9月21日報告日期96年11月22日目次壹、摘要第2頁貳、出國目的第3頁參、公出內容第413頁肆、出國心得與建議第1415頁伍、附件目錄第16頁壹、摘要本次出國考察計劃為大林廠第四硫磺工場統包工程製造監辦工程連繫與檢測見證。使用M9303滑油工程硫磺工場專案所編列的96年度出國計劃編號191項。M9303專案已採統包方式完成招標，工程案號KDX9535004，統包承攬商為中柱公司，本案主要設備皆由中柱公司向FLOWSERVE公司採購PUMPS,向KURZINSTRUMENT公司採購分析儀器。此次赴美國考察分析儀器及泵浦等設備的設計製造廠商KURZ，FLOWSERVE之工程連繫製造監辧與檢測見証。貳、出國目的一、藉由參訪國外相關煙囪排氣分析儀器設計、製造廠家，了解煙囪排氣監測系統中氣體流速之測量與設計原理，學習其專業知識，提升儀器設計的能力。二、了解泵浦之設計，製作及振動標準。三、了解泵浦製造廠家之品質管理制度非常嚴格，爾後更能確保泵浦品質。四、了解主要設備的製造與檢測之程序，確保重要設備之製造品質。五、提昇工作人員對主要設備的之規劃、設計、監造、檢測之能力。參、公出內容行程略述如下日期活動內容96912高雄舊金山啟程9691396917969201赴KURZINSTRUMENT公司了解分析儀器製造、組裝及工程連繫2赴FLOWSERVE公司了解PUMPS、製造、組裝及工程連繫洛杉磯96921洛杉磯高雄返程一本硫磺工場之煙囪排氣連續監測系統（CONTINUOUSEMMISSIONMONITORINGSYSTEM）中，煙囪排氣流速的檢測乃採用美國KURZ公司所設計製造的THERMALCONVECTIONTYPEFLOWMETER。熱質量流量計可分成兩種型式能量平衡、熱對流。其中熱對流型式又可分為定能量流量計（CPA）、定溫度流量計（CTA）。CPA（CONSTANTPOWERANEMOMETER）定能量流量計其原理乃供應固定電力給一電阻元件，並將溫度計貼置於此加熱器上，測加熱器的溫度；另一溫度計則測流體溫度，當氣體流速越大時，溫差越大。CTA（CONSTANTTEMPERATUREANEMOMETER）定溫度流量計，KURZ公司所設計製造為熱對流型式的即為定溫質量流量計（如圖1），其原理為利用SOLIDSTATE回饋控制電路（如圖2）及RTD（電阻式FIGURE1測溫計），操作時利用兩個RTD（代號RTC、RP），RTC偵測氣體的溫度，RP加上電流加熱，使其溫度高於RTC，並維持一定的溫差，當氣體通過RP時，會帶走熱量，為了維持一定的溫度差，控制電路會提高通過RP的電流，氣體流量越高，所需的電流量也越高，只要量測此一電流的大小，經過流量電腦的計算就可求得氣體流量。二FLOWSERVE公司VERNON工廠所製造泵浦型式很多，例如API、OVERHUNGPUMP、BETWEENBEARINGSINGEANDTWOSTAGEPUMP、MULTISTAGEPUMP、PROCESSDOUBLECASINGPUMP、SPECIALPURPOSEPUMP、CHEMICALPROCESSPUMP、VERTICALINLINEPUMP、等，但VERNON廠以生產BETWEENBEARINGDOUBLESECTIONPUMP、MULTISTAGEPUMP為主要產品。PROCESSDOUBLECASINGPUMPBARRELPUMP有二種TYPE，一種WCCWCCHSO/HDDKLKFLOWSTO1000M3/HFLOWSTO4100M3/HHEADSTO3000MHEADSTO6900MTEMPERATURESTO425TEMPERATURESTO425PRESSURESTO275BARPRESSURESTO400BAR常屬多級的直立或垂直泵浦作為高壓或超高壓泵浦用，特別用於鍋爐給水泵。APIPROCESSPUMP形式有HPX、HPXM、ERPN、PHL、PHLMAGFLOWSTO2000M3/HHEADSTO350MTEMPERATURESFROM16TO425製程泵浦是使用在化學製程，尤其是石油煉製及石化工業的離心泵浦，不僅要適用於腐蝕化學流體，且要適用於相當高的壓力和溫度系統。SLURRYPUMPFLOWSTO10,0000M3/HHEADSTO100MTEMPERATURESTO150PRESSURESTO10BAR處理含有粒度8400MESH間，重量百分率10以下之固態物質混合液用泵浦稱為泥漿泵浦。構造為單段離心式泵浦，葉輪大多採用開放型葉輪，混合液中含有觸媒極硬之物質時，因流速會產生腐蝕現象，設計通路時要加大尺寸，泵浦轉數要儘量減少；此種泵浦宜採用外部沖洗式機械軸封。液化氣體用離心式泵浦比重065以下之液態碳氫化合物即氮氣等飽和液之泵浦如果有微小條件化即會產生氣體，因而造成泵浦震動、孔蝕現象。吸入液體溫度變化對泵浦之影響因此蒸氣壓力對應液溫變化比例很大，因此液溫上昇時，吸入壓力即會急遽上升，因此必須預估溫度變化後的壓力上升度，以考慮泵浦的耐壓。液體溫度急遽下降時，槽內壓力即會降至飽和壓力，但在泵浦吸入管路中所流動之液體，其溫度仍保持於溫度下降以前之溫度，因此有效NPSH即會降低相當於液體溫度下降所致飽和壓力減少部份。譬如溫度40之丙烷降低1時，蒸氣壓力即下降約04KG/CM2比重為046，換算為液柱時，約降低85M之有效NPSH。在實際中NPSH要取如此大之裕度是很困難，因需考慮勿使液體溫度發生急遽之變化，採取在泵浦入口處設置氣體分離器，並於管路中所產生之氣體能回流，並儘可能縮短泵浦吸入口管線。多級泵浦（MULTISTAGEPUMP）TWOSTAGERADIALLYSPLITHEDHEDDSFLOWSTO1000M3/HHEADSTO600MTEMPERATURESTO450PRESSURESTO80BAR多級泵浦的各級葉輪並不一定要同向前後配列，也可以成對或成組地背向配列，以消除軸向推力。每級會有一個葉輪擴散器及一組導流片，組合在同一個機殼內。這種泵浦構造常用於圓筒泵及鍋爐給水泵浦，且多用於高壓方面，可因應系統壓力的需求而增減級數，但級數較多時在孔蝕發生部份負載的情況，對於振動較為敏感。一、振動對於轉動機械影響非常大，故泵浦出廠前必須測振動值FLOWSERVE公司VERNON廠規劃專區測泵浦振動值1振動的意義機械元件處於往復運動之狀態。FKXSUMMARYOFTYPICALMACHINERYELEMENTSTIFFNESSVALUES機械元件STIFFNESSRANGELB/IN油膜軸承3X1052X106滾子軸承1064X106軸承箱水平位置3X1054X106軸承箱垂直位置4X1056X106軸D1”4”1054X106軸D6”15”4X1052X107振動學名詞頻率FHZ每秒來回振動的次數。周期T往復運動一次所需之時間F1/T頻率與時間的3D關係如下振幅通常為由三個物理量所表示出來，即位移、速度、加速度，三者的關係如下。DISPLACEMENTAMPLITUDEXSINTVELOCITYAMPLITUDEXXSINT/2ACCELERATIONAMPLITUDEX2XSINT振幅AMPLITUDE的大小值有多種不同的表述方式，正弦波的各種振幅表述如下使用振動儀器量測時，選用不同的振幅表述方式，顯示的振幅值會不同。振動儀器顯示的振幅值的方法有兩種，一種為導出值DERIVEDPEAK，另一種是真實值TRUEPEAK，一般導出值是量出RMS振幅值後，再算出其它要表述的振幅值，如此的振幅值較失真，因為振動的波形不可能是純正弦波形。導出振幅值常見於低階振動儀器。常用的振幅單位有位移單位UM速度單位/S加速度G2振動的種類轉動機械之振動可從形態上和振動的頻率領域加以區分。振動形態可區分為強制振動和自激振動。強制振動從振動系外部的周期變動有強制外力作用之場合，因此種強制外力而有異常振動的發生稱為強制振動，強制振動之例子有轉子的不平衡，軸的對心不良，周期變化時強制外力的振動軸承、齒輪等異常。這類的問題可由維修方式來解決振動問題。如MASSUNBALANCE、MISALIGNMENT、SHAFTBOW、GYROSCOPIC、GEARCONTACT、ROTORRUBS、ELECTRICALEXCITATIONS、EXTERNALEXCITATION。自激振動自激振動為與強制外力或軸轉動頻率無關，為因軸本身臨界轉速轉動結構共振、油氣旋晃所引起之振動。這類的問題為設計問題而非維修方式可克服。如OILWHIRL、OILORSTEAMWHIP、INTERNALFRICATION、ROTORRESONANCESTRUCTURALRESONANCE、AERODYNAMICEXCITATIONS、HYDRODYNAMICEXCITATIONS。3頻率領域轉動機械發生的振動從頻率來區分可分為三個領域。低頻率領域轉速頻率05倍。中頻率領域轉速頻率5倍1KHZ。高頻率領域1KHZ以上。下圖為相同振動不同振幅單位的圖示，如在1KHZ時，加速度振幅高達511G，若以位移為振幅單位時僅01MIL，一般人會有振動不大的錯感。故低頻率領域使用位移單位，高頻率領域使用加速度單位，兩者間使用速度單位，才能讓人感覺到振幅的大小。4低轉速轉機設備振動量測的考量一般儀器均可滿足工廠大部份轉機設備轉速12003600RPM量測上的需求，但對於低轉速設備如往復式壓縮機量測時，量測結果的振幅值會有很大的誤差。往復式壓縮機的轉速大多300RPM以下，量測往復式壓縮機的振動，建議選用位移單位如UM，使用的儀器低通過濾器也需確認可達5HZ以下。下圖為用於量測往復式壓縮機的振動計校正，在3HZ時誤差為23。如下圖IRD890量測180CPM全幅振動值，會有50的衰減，而裝置較好高通濾波器的IRDFASTTRACK/FS在180CPM時僅衰減23。除儀器在低頻誤差外，感測器亦有相同情形，如儀器在180CPM振幅值衰減50，若感測器亦是衰減50，量測結果的振幅值僅是實際的25。FLOWSERVE公司VERNON廠美國沿革及簡介1VERNON泵浦製造於19282直至1970VERNON總公司的BYRONJACKSONPUMPS延伸至加拿大、墨西哥、荷蘭、阿根廷。31997年DURCOANDBW/IP合併為FLOWSERVE。41998工廠從SANJOSE遷至VERNON。58/2000實施ERP系統。69/2000FLOWSERVE穫得IDP。712/2000製造廠商從TOLSAHUNTINGTONPARKANDPHILIPSBURG遷至VERNON。專案工程方面專案工程增加40種專案工程，專門設計特殊產品。測試能力方面116種不同測試工作站。2所有數據為自動化系統。3測試能力至150000GPM至8000PSI至10000RPM至25000HPMOTOR至7000HPVFP專用冷卻水塔認證方面1ISO9001JULY2003JULY20092核子認證章NUPIC審核自5月2004/5/6/72個缺失AECL自6月04/05/06無缺失3客戶審核SHELL全面審核4月04/05/062個缺失（05）BECHTELPOWER5月/06無缺失EXXONMOBIL/SQIT工業用特殊產品方面BARRELPUMPSRECIPEPUMPSREACTORPUMPSREACTORRECYCLEEBLLATORSPUMPSDECOKINGEQUIPMENT工業用製程產品方面BETWEENBEARINGPUMPSMULTIPLEXSPLITCASEPUMPSOVERHUNGPUMPS核子產品方面NUCLEARSEALSNUCLEARPUMPS肆、出國心得與建議一、心得1KURZ公司所提供之熱對流質量流量計其優點1直接測量質量流量，而不須溫度及壓力的校正。2高位階電子信號。3特異的低流速靈敏度。4可測流速範圍大TURNDOWNRATIO高達100015價格便宜，容易安裝。6可忽略產生的壓降。7適用之溫度、壓力範圍大。8無移動元件，抗震。9再現性極佳。10依KURZ公司說明本工程之煙囪因管徑較小（內徑820MM），故設計時一支PROBE僅提供2組監測點，即可達到要求的準確度，再增加監測點並無法提升準確度。二此次藉由興建大林廠第四硫磺工場工程之機會，到FLOWSERVE公司VERSON工廠參觀各種型式之泵浦，FLOWSERVE公司的PUMPS在中油所佔之使用比例高達60以上；泵浦公開招標案中大都由FLOWSERVE公司得標，得標後之製造、組裝、震動測試、現場測試等都在FLOWSERVE公司各工場進行，藉由此次工廠參觀能進一步深入瞭解泵浦之製作流程，也見到了國外廠家對品管的嚴格規範（美國廠），更擴大了我們的視野，也間接確保泵浦之品質。二、建議1當今環保意識抬頭，全球暖化問題也日趨嚴重，二氧化碳排放量也須嚴格的限制，也