减少水解给料泵的检修次数

1、减少水解给料泵的检修次数徐奋进1，王磊2，吴浩平2 （1、2中国石油宁夏石化公司，宁夏 银川，750026）摘要：针对宁夏石化公司化肥二厂水解给料泵P-801检修周期短的问题，本文对该泵的自密封管线加装限流孔板。利用伯努利方程建立自密封管线的薄壁孔口模型，计算得到限流孔板的直径，并将该限流孔板加装在自密封管线上。加装限流孔板后的运行结果表明，在不改动系统流程和系统负荷的情况下，使P-801轴承箱的振值温度大幅减少，并使该泵的年检修次数比上一年减少50%。关键词：水解给料泵；限流孔板；自密封管线；中图分类号：V228.4 文献标识码：A 文章编号：0引言中国石油宁夏石化公司化肥二厂尿素装置于19

2、99年10月建成投产，2005年9月25日为了扩大生产规模，装置进行了50%的扩能改造。水解给料泵（P801）是尿素装置解吸水解系统的关键设备，担负着整个解吸水解系统的稳定运行的重要任务,若该泵运行不稳定，会造成前系统液位波动大，严重时会导致系统停车，甚至会影响到部门的环保控制指标。近年来，水解给料泵运行状况很不稳定，尤其在2012年，水解给料泵P-801共检修10次 ，不但严重影响了系统的稳定运行，而且使得检修成本增加，给公司造成一定的经济损失。因此，为了保证装置的长周期稳定运行，减少水解给料泵P-801的检修次数具有重要意义。1 问题描述2012年，水解给料泵P-801检修10次，其中6次

3、与机封泄漏有关，3次与轴承箱振值温度有关，1次属于正常拆检。检修的详细统计如下表所示：表1 P-801检修原因调查序号时间检修次数检修原因12012.01.121大检修拆检P801A/B22012.01.281P801B机封泄漏32012.03.261系统开车P801B机封泄漏42012.04.131P801A轴承箱振值高52012.05.191P801B机封泄漏62012.06.211P801A轴承箱振值高72012.08.121水解系统开车P801A机封泄漏 82012.09.161P801A机封泄漏92012.09.171P801B机封泄漏102012.11.141P801A电机前端温度

4、高2 原因分析从表1可以看到，引起P-801检修的主要原因是由于机封泄漏和轴承箱振值温度高。根据离心泵基础设计手册1，其中规定，当离心泵进出口压差大于1.0MPa时，需要在离心泵自密封管线上设计限流孔板，而水解给料泵P801，进口压力0.4MPa左右（结合进口液体重力势能），出口压力为2.4MPa左右，进出口压差较大（远大于1.0MPa），因此很容易造成机封损坏和机泵的振值温度高。2012年各月P-801平均振值温度数据如下表所示：表2 2012年P-801运行数据日期水平振值um垂直振值um温度值180502627749253754725482522858251296734433777503

5、8875463997949351076453311724329127647283 数学模型及对策实施3.1数学模型限流孔板是一块具有圆形开孔、与管道同心、直角入口、边缘非常锐利的薄板。主要用于降低流量和压力。它已经得到了非常广泛的应用,主要是因为它具有以下两个非常突出的优点:(1)结构简单,安装方便,工作可靠,成本低,又具有一定的准确度,能满足工程测量的需要。(2)有很长的使用历史,有丰富的、可靠的实验数据,设计加工已经标准化。因此根据离心泵基础设计手册2中的相关要求，本文选择对P-801加装限流孔板。首先建立数学模型计算限流孔板的孔径3。图1 限流孔板模型经孔口流出的流量：式中：Q为孔口出流

6、的流量，；为孔口流量系数，其中当雷诺数时，取为0.6；A为孔口断面面积，；为不可压缩流体的密度，；为不可压缩流体经过限流孔板后的压力差，。根据化肥二厂解吸水解相关工艺参数和P-801设计参数，取对应参数值如下：表3 模型参数值Q210.69100.9根据A值求得限流孔径值为：3.75mm。根据以往油膜密封现场试车经验，在油膜密封系统中计算所得到的的限流孔径普遍偏大，在实际生产中可以选择小于或等于计算值的数值作为实际的孔径，即在计算值上乘以一个经验系数，经验系数的值由现场确定。本文取该系数为0.9。最终得到限流孔径D=3.75*0.9=3.5mm。图2 3.5mm孔径限流孔板3.2对策实施加装限

7、流孔板前后的对比如下图所示： 图3 加装前的自密封管线 图4 加装后的自密封管线在P-801自密封管线增加3.5mm限流孔板后，2013年该泵的检修统计如下所示：表4 2013年检修统计序号时间检修次数检修原因12013.04.121解吸水解开车机封泄漏22013.06.281P801A轴承箱振值高32013.09.131P801A口环密封坏42013.10.061P801B油封泄漏52013.10.141P801A轴承箱温度高2013年各月P-801平均振值温度数据如下表所示：表5 2013年P-801运行数据日期水平振值um垂直振值um温度值150221924419193431820446

8、172054517236441826743163184113319482032104416241140131912411419通过本文所用方法，使得2013年P-801检修次数减少5次，其中每个机封成本：4700元；轴承1700元 轴套300，共计节约检修成本费用：5*6700=33500元。同时使得解吸水解系统运行状态明显改善，将“节能、降耗、减污、增效”的清洁生产理念融入到日常生产当中，取得了一定的社会效益 4结论本文提出一个减少水解给料泵P-801检修次数的方案，对P-801的自密封管线加装限流孔板。加装后的运行结果表明在不改动系统流程和系统负荷的情况下，P-801轴承箱的振值温度大幅减少，并且该泵的年检修次数比上一年减少50%。验证了分析模型的准确性和方案的有效性。因此本文的计