VS6型泵在輸送低溫液化氣工況下的應(yīng)用

張鵬超

摘 要：VS6型泵是立式雙殼（內(nèi)殼為導(dǎo)流殼）懸吊式離心泵，該泵的適宜應(yīng)用于低汽蝕、冷或熱中性或腐蝕性的清潔介質(zhì)的工況。

關(guān)鍵詞：VS6型泵；低溫液化氣；設(shè)計(jì)及制造

1 VS6型泵在設(shè)計(jì)及制造過(guò)程中的一般要求

使用壽命為20年，連續(xù)運(yùn)行壽命至少為3年，所用材料必須滿足全部工況下的使用要求，具有一個(gè)優(yōu)先選用的工作區(qū)，該工作區(qū)位于所提供葉輪最佳效率點(diǎn)流量70～120%區(qū)間內(nèi)。額定流量點(diǎn)位于所提供葉輪最佳效率點(diǎn)流量的80～110區(qū)間內(nèi)。壓力泵殼的連接緊固件直徑不低于12mm。內(nèi)殼可以承受最大壓差或350kPa表壓的壓力，二者中取大者。軸與密封套的配合為h6/G7。應(yīng)沿軸的全長(zhǎng)進(jìn)行機(jī)械加工并拋光，軸的徑向總跳動(dòng)小于25um。

為了得到良好的密封效果，在最嚴(yán)重的動(dòng)態(tài)條件下，在泵的允許工作范圍內(nèi)，在主要的密封面處，軸的剛度應(yīng)當(dāng)限定軸的總撓度小于50um。

耐磨環(huán)應(yīng)該可更換，且摩擦副耐磨表面應(yīng)當(dāng)具有50個(gè)布氏硬度差，應(yīng)使用運(yùn)轉(zhuǎn)間隙來(lái)限制內(nèi)部泄漏，必要時(shí)可平衡軸向力，同時(shí)，要注意選取耐磨環(huán)的最小運(yùn)轉(zhuǎn)間隙，避免咬合。

2 VS6型泵在輸送低溫液化氣工況下的安裝注意事項(xiàng)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)

設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)該盡快清除里面的臟物、冰、鹽和其他雜質(zhì)。保存和保留包裝的完整性，所有碳鋼和低合金鋼不能接觸腐蝕性環(huán)境或潮濕氣候，以防生銹。

現(xiàn)場(chǎng)貯存設(shè)備的場(chǎng)地應(yīng)遠(yuǎn)離積水區(qū)，設(shè)備下方鋪有平齊的枕木，以確保設(shè)備被可靠支撐。設(shè)有臨時(shí)性保護(hù)遮蓋物，并允許空氣自由流通，以防止潮濕產(chǎn)生水蒸汽和積水。定期檢查涂漆表面生銹的跡象，依照制造廠商建議的方法和材料按需修補(bǔ)涂漆。設(shè)備加工表面應(yīng)涂保護(hù)層，每月檢查一次設(shè)備加工表面有無(wú)生銹痕跡。

潤(rùn)滑設(shè)備，拆掉設(shè)備轉(zhuǎn)子上的定位塊，定期進(jìn)行盤車，以免發(fā)生軸變形的情況。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)安裝

基礎(chǔ)必須有內(nèi)部防水襯里，不允許設(shè)排水孔或開(kāi)口，防止水接觸泵的筒袋。泵的筒袋與基礎(chǔ)的徑向、軸向凈空應(yīng)該滿足泵制造商及技術(shù)資料要求，以滿足現(xiàn)場(chǎng)絕熱施工、運(yùn)行操作及熱脹冷縮而需要的空間要求，一般徑向最小凈空為50mm，軸向最小凈空為300mm。

使用經(jīng)檢定合格的計(jì)量器具，測(cè)量并調(diào)整泵的水平度，在泵的橫、縱方向水平度均達(dá)到為200微米每米后，使用指定的灌漿料進(jìn)行灌漿。在按照規(guī)定的時(shí)間、方法對(duì)灌漿層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后，使用千分表檢查灌漿層硬度，將一個(gè)磁性千分表放置在地腳板上，檢查地腳螺栓擰松和上緊時(shí)有任何移動(dòng)。地腳板的移動(dòng)不應(yīng)超過(guò)20微米（0.001）英寸。潤(rùn)滑所有地腳螺栓螺紋，按照技術(shù)資料要求的力矩緊固地腳螺栓，21/2螺紋伸出地腳螺栓螺母。

2.3 管道

管道的設(shè)置在符合相關(guān)施工規(guī)范、技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，應(yīng)該以有利于泵的現(xiàn)場(chǎng)操作、維護(hù)、檢修為準(zhǔn)。

出口止回閥周圍提供一個(gè)尺寸為NPS1或更大尺寸的旁路，以滿足大功率泵啟動(dòng)泵時(shí)的最小流量要求，同時(shí)，當(dāng)泵的管路系統(tǒng)處于備用（靜止）狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)此旁路來(lái)連接止回閥前后的管路，避免因環(huán)境溫度影響而發(fā)生管路系統(tǒng)憋壓現(xiàn)象，產(chǎn)生安全隱患。當(dāng)然，在此旁路安裝一個(gè)截止閥或球閥，操作時(shí)也可以考慮通過(guò)此旁路進(jìn)行低溫泵的液相預(yù)冷，從而保證泵的液相預(yù)冷速度符合技術(shù)要求。

吸入管道朝泵的方向傾斜最小10毫米/米（1/8英寸/英尺）來(lái)防止氣體積聚。

用于泵出、入口管路上與的偏心異徑管，應(yīng)該采取頂平（即偏心異徑管的直邊應(yīng)朝上）安裝方式，來(lái)防止發(fā)生氣體積聚現(xiàn)象。在安裝與泵相連的管路時(shí)，應(yīng)該按照泵的要求進(jìn)行安裝，同時(shí)，管路系統(tǒng)的最后焊接的焊縫宜選在離泵最近的焊縫，以確保管路施加在泵上的應(yīng)力最小。

在泵的灌漿工作、管路連接工作結(jié)束后，應(yīng)對(duì)泵進(jìn)行軸校準(zhǔn)工作，一般采用千分表對(duì)軸進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.4 管道應(yīng)力檢查

為了降低管道對(duì)泵的影響，減小管道應(yīng)力對(duì)泵運(yùn)行的影響，應(yīng)當(dāng)按照規(guī)范要求，檢查管道應(yīng)力。檢查管道應(yīng)力一般與泵的軸校準(zhǔn)同步進(jìn)行，松開(kāi)泵的進(jìn)、出口法蘭，調(diào)整泵的進(jìn)、出口法蘭與其連接的管道法蘭平行，軸向間距至墊片厚度，徑向間距滿足螺栓自由進(jìn)出要求。對(duì)泵進(jìn)行軸校準(zhǔn)，軸校準(zhǔn)合格后，恢復(fù)泵的進(jìn)、出口法蘭連接，以連接前后，泵可以自由盤車，軸向偏移為0.02mm、徑向偏移為0.05mm為合格標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 泵的單機(jī)試運(yùn)行

在所有的安裝工作均已結(jié)束，管道吹掃、氣密合格后，進(jìn)行泵的單機(jī)試運(yùn)行工作。低溫液化氣用泵不宜使用水進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)行，這樣會(huì)給泵后續(xù)的干燥帶來(lái)一定的困難，若現(xiàn)場(chǎng)不具備利用其他代替物料進(jìn)行單機(jī)試運(yùn)行條件的，可以待正式工藝物料進(jìn)入系統(tǒng)后，在進(jìn)行泵的試運(yùn)行工作。

2.6 泵的運(yùn)行操作

2.6.1 干燥

在低溫工況下操作的泵在引入物料前需要先進(jìn)行干燥，干燥一般采用干燥的氮?dú)膺M(jìn)行，通過(guò)向泵及其與之連接的設(shè)備、管路反復(fù)的沖入、排出氮?dú)?，最終通過(guò)分析化驗(yàn)，泵內(nèi)排出的氣體組分、露點(diǎn)滿足工藝要求后方才完成干燥操作，泵系統(tǒng)完成干燥后，要保證系統(tǒng)內(nèi)的壓力滿足工藝要求，且不會(huì)有外界氣體漏入泵系統(tǒng)內(nèi)。

2.6.2 氣相預(yù)冷

在泵系統(tǒng)的干燥工作完成后，通過(guò)泵的管路向泵內(nèi)引入低溫液化氣的氣相，以此來(lái)置換泵系統(tǒng)內(nèi)的氮?dú)?，同時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始緩慢的降溫，注意控制引入氣相的流量。在氣相預(yù)冷的過(guò)程中，邊預(yù)冷邊盤車，以輕松順暢為宜，若在盤車出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，則應(yīng)退出系統(tǒng)內(nèi)的氣相物料，待泵升至常溫后，對(duì)泵進(jìn)行檢查調(diào)整，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后重新進(jìn)行干燥預(yù)冷操作，直至系統(tǒng)溫度降至與氣相溫度相同或規(guī)定的工藝操作溫度為止，方可完成氣相預(yù)冷操作。

2.6.3 液相預(yù)冷與灌泵

在完成氣相預(yù)冷操作后，向系統(tǒng)緩慢的引入液相物料，注意控制物料流量。邊預(yù)冷邊盤車，以輕松順暢為宜，若在盤車出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，則應(yīng)退出系統(tǒng)內(nèi)的全部物料，待泵升至常溫后，對(duì)泵進(jìn)行檢查調(diào)整，確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后重新進(jìn)行干燥預(yù)冷操作，直至系統(tǒng)溫度降至泵的操作溫度、泵內(nèi)無(wú)氣相存在為止，方可完成液相預(yù)冷與灌泵操作。

在所有的前期工作準(zhǔn)備好后，方可啟動(dòng)泵。啟動(dòng)泵后，一是要核查泵的出力情況，確定泵是否可以達(dá)到設(shè)計(jì)工況，二是按照泵制造商提供的性能曲線圖進(jìn)行泵的工藝調(diào)整操作，以確保泵在優(yōu)先工作區(qū)間工作。當(dāng)運(yùn)行參數(shù)嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致泵的嚴(yán)重?fù)p壞，甚至發(fā)生安全事故。

2.7 密封操作

VS6型泵在應(yīng)用于低溫液化氣工況時(shí)，一般配用集裝式串聯(lián)2CW-CW結(jié)構(gòu)機(jī)械密封，采用API PALN 13+52+62（或14+52+62）沖洗方式，一般“方案52”用密封液罐配有高、低液位報(bào)警，壓力報(bào)警，玻璃面板液位計(jì)等，其頂部與火炬系統(tǒng)相連。在氣相系統(tǒng)沖入氣體并保持正壓后，應(yīng)密切關(guān)注機(jī)械密封的工作狀況。一要觀察與機(jī)械密封相連接的所有管路是否存在泄露，如存在應(yīng)及時(shí)處理。二要注意觀察“方案52”用密封液罐視鏡液位，如出現(xiàn)液位異常波動(dòng)或出現(xiàn)氣泡，則應(yīng)停止相應(yīng)的工藝操作，待對(duì)密封進(jìn)行檢查確認(rèn)后方可繼續(xù)進(jìn)行工藝操作。三要注意觀察“方案52”用密封油循環(huán)管路即與機(jī)械密封“LBI”、“LBO”相連的兩條管路的溫度變化，如出現(xiàn)溫度下降或管路表面析出水分、霜露時(shí)，就可能出現(xiàn)機(jī)械密封損壞的情況，此種情況通常伴有密封液罐液位快速下降及視鏡“沸騰”現(xiàn)象發(fā)生，此時(shí)應(yīng)該停止工藝操作，待具備檢修條件后，更換機(jī)械密封。四要觀察密封的上部是否存在泄露，通常伴有結(jié)霜情況發(fā)生，若出現(xiàn)此情況，必須開(kāi)大“方案62”接管的閥門，通入大量大氣，降泄露出的物料濃度將至最低，同時(shí)迅速排出泵內(nèi)的物料，待具備條件后，更換機(jī)械密封。機(jī)械密封泄露是極大的安全隱患，在發(fā)現(xiàn)后應(yīng)及時(shí)處理。

3 結(jié)論

總之，不論是設(shè)計(jì)制造還是現(xiàn)場(chǎng)安裝，只要每一各環(huán)節(jié)都嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范要求，保證制造、安裝質(zhì)量，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中，多花心思、動(dòng)腦筋捉摸泵的操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的問(wèn)題，靈活處理，VS6型泵就可以發(fā)揮應(yīng)有的工藝作用，保證現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)安全穩(wěn)定進(jìn)行。

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