乙烯装置低温泵的选型与操作问题探讨

1、乙烯装置低温泵的选型与操作问题探讨摘要：聚氯乙烯输送装置中还含有一些用于翰送易燃低温防爆介质的新型离心 聚，由于它们输送的多导体为易燃易爆低温介质，且输送温度很低，容易发生气 化，因此对于此类新型低温泵的材料选型及具体操作方式有更高的技术要求。文 章主要介绍了大型乙烯低温装置设备中的乙烯低温燃料泵选型和具体操作原理方 面以及应该要注意的一些问题，为提供相关设备工程技术人员使用提供一定的技 术参考。关键词：乙烯装置；低温泵；操作目前仅有世界上以轻型石脑油和重型轻柴油进行裂解制得的乙烯，且大部分企业采用固 定顺序空气分离的工艺流程。在采用乙烯复合装置的低温机械水泵中，低温泵本文的操作工 况使用条件

2、比较苛刻，因而对它的设计和使用操作都已经提出了比较高的技术要求，本文主 要是来探讨关于低温泵在设计选型和操作过程设计中的一些注意事项。1低温泵的选型1.1基本结构为充分适应筒袋低温泵苛刻的作业工作低温条件，通常在单层乙烯低温装置中可以选择 双层乙烯壳体的立式筒袋低温泵，即下表api610中的新型vs6或新的vs7型离心筒袋泵，如 下表图2所示。这主要因为用户的卧式泵体在输送各种低温气体介质时，处于低温冷态下的 卧式机械气动密封难以有效确保密封泵的性能；并且输送介质过程中的不稳定溶解惰性气体 和比如硫化氢气或其它局部易于气化的其他气态气体介质难以迅速排除；同时卧式泵体的降 温保冷比较困难。而且在

3、选用立式筒袋液压泵时，可以有效增大泵体机械材料密封与其他低 温液体介质的作用距离；进水排气也方便；由于泵体地下部分完全埋于地下，因此泵体不受 液压电机中的热风、空气环境温度、日照的因素影响，易于隔热保冷；且立式泵体内部结构 十分对称，在泵体温度发生变化时泵体变形也比较均匀；立式泵体结构设计使其最好的适合 于液压装置内部汽蚀剂残余量低的应用场合，首级叶片齿轮使其处于最低的移动位置，首级 叶轮与吸出泵体和吸入泵出口处的中心线之间的移动位能和误差大大增加了立式液体泵的灌 注压力头，大大增加了首级叶轮入口处的NPSHa；双层壳体的内壳全部浸没于介质中，外壳 只承受吸入压力，内外壳之间相对的压差减小，有

4、利于提高整体的强度。1.2材料选择为了保证一台低温泵长期稳定正常运转，低温操作工况下的保温材料条件选择一直是非 常重要的一个问题。通常与密封介质完全接触的这种金属材料一般选择的是奥氏体钢或不锈 钢，如0cr18ni9，0cr18nil2mo2等；而在低温泵密封中的这种非金属材料主要是应用在高速 轴承密封处，常用的材料如石墨（最低-240C）、玻璃纤维刚性增强剂和聚四氟乙烯（最低- 212C）等。1.3轴承与润滑对于立式多级滚动结构的大型低温泵，轴承主要可以分为上滚动轴承和下滚动轴承。上 油式轴承一般又称为专用滚动机械轴承，位于滚动机械轴的密封上端或在专用的滚动轴承箱 内，并通常采用有机稀油进行

5、润滑，若发现有必要的油应及时增加进入轴承箱内以辅助输送 冷却水的管路。下滑动轴承主要为液流导向向下滑动式的轴承，浸没于各种低温润滑介质中， 并由高温介质滑动进行高温润滑；下滑动轴承主要用于起中间滑动支撑带的作用，来有效限 制泵轴的内部径向受力跳动，可根据不同泵轴跳动长短不同也可设置不同承载数量的滑动轴 承。1.4轴封乙烯密封装置确保低温泵的正常工作空气介质多数均为易燃易爆空气介质，若同时发生 空气泄漏情况会很危险，因此我们需要及时进行可靠性的密封。鉴于泵送介质极易发生气化， 通常一般采用二级有压式双传动端面填料机械传动密封，密封面的辅助泵送系统一般采用 plplan53，在两道机械密封之间由于

6、充人泵送带有高压气化隔离液，使带压隔离液的气化压 力远远高于泵送介质内部气化液的压力，防止其高于气化压力造成介质密封面上的磨损；同 时即使介质主部件密封面的损坏容易发生介质泄漏，由于带压隔离液气化压力远远高于介质 密封面的介质气化压力，也不会直接使得无人泵送后的介质向外发生泄漏，而只是使得隔离 液直接进入无人泵送介质之中，从而可以保证介质密封面的性能。2低温泵的操作2.1低温泵的辅助管路低温泵的辅助管路系统，除密封辅助系统、轴承冷却管路之外，在泵的进出口管路上应 有排气口，便于泵在预冷时检查预冷效果，以及开车时排净泵体和管路中的气体进行灌泵； 泵体上应有气相线接口，通常接到塔或罐的顶部，用于防

7、止泵运行出现汽蚀造成泵体振动； 为便于开车清洗吹扫和空气置换，有时也设有吹扫管口。2.2低温泵的开车相比较而言，在乙烯装置的机泵当中，低温泵的开车是比较复杂的，时间也比较长，初 次开车可能需要24h甚至更长，开车过程大概需要经以下几个步骤。2.2.1清洗低温泵在制造、安装及储运的过程中，泵体内不太卫生，针对部分进行清洁，不然杂质 在低温工况下容易结冰，严重时下会影响泵的安全运行。清洗的步骤：第一步溶剂（一般使 用汽油）注入泵内以溶解油污，第二部用干燥的氮气将溶剂吹扫干净，第三部注人无水甲醇， 以吸收任何水分，最后一步再将甲醇吹扫干净。2.2.2吹扫和置换为了有效确保泵内清洁，通常在每次清洗之后

8、还需要继续进行至少1个小时的干燥的双 氧氮气泵和吹气清扫。由于使用低温泵体的输送多数均为易燃易爆的化学介质，若低温泵体 内部累积存放了一定量的气和空气，就极易可能产生泵体爆炸，因此泵在运转前一定要及时 通入干燥的气和氮气，把低温泵体里面的大量空气通过置换释放出来，将低温泵体内空气含 氧量始终控制在泵体允许浓度范围以内。此外还在开车前用高压低温泵对氮气进行置换也同 样可以直接起到初步预冷的降温效果。2.2.3预冷2.2.4开车当预冷调温结束后，确认水泵轴承密封处不可能存在泵体结冰并可以进行快速盘车，没 有任何问题就立即可以停始开车；如果不能盘车电动车，可能主要是因为预冷调温效果差异 而引起泵体变

9、形不均或者是泵轴本身预冷质量可能存在一些问题，需要将预冷介质全部给释 放掉，泵水温恢复到正常温后可再进行日常检查。开车前，应对汽车有关机械参数设定进行 检查确认，如汽车仪表盘应联锁装置设定、电气安全保护装置设定、密封件和辅助系统设定 压力、轴承上应加注电机润滑油等。在车辆开车后1h内，应密切注意检查记录车辆有关的 水泵运行状态参数如水泵出口工作压力、轴承工作温度、泵体机械振动、密封件及辅助传动 系统的工作状况等，直到车辆低温泵稳定正常运转，如出现异常情况应立即紧急停车。结束语低温泵因其严酷的操作工况在高速开车和正常运行使用过程中往往出现故障率比较高， 本文对聚氯乙烯雾化装置专用低温泵的产品选型和生产操作原理进行了简要的经验总结以及 归纳，希望本文可以对长期从事装置低温泵产品设计和生产操作的技术人员企业提供一定的 技术参考和操作帮助。参考文献：1盛在行，王