246002 中石化安慶分公司煉油二部設(shè)備組 安徽 安慶｜陳鑫

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輸送硫磺液液下泵的國產(chǎn)化改造

246002 中石化安慶分公司煉油二部設(shè)備組 安徽 安慶｜陳鑫

針對(duì)安慶石化硫磺回收裝置硫磺液下泵在運(yùn)行過程中，出現(xiàn)損壞的原因進(jìn)行分析，并對(duì)該進(jìn)口液下泵提出了國產(chǎn)化技術(shù)改造方案，改造后的液下泵，徹底消除了設(shè)備故障，在檢修期內(nèi)，完全滿足使用工況要求，為今后解決類似問題提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：硫磺液輸送泵；液下泵；故障分析；國產(chǎn)化改造

硫磺液下泵是一種專門輸送熔融態(tài)硫磺的特殊形式的保溫泵，硫磺的基本理化性質(zhì)為淡黃色晶體，不溶于水，熔點(diǎn)是120℃，沸點(diǎn)是444.6℃，密度是2.07g/ml。當(dāng)硫磺溫度在140℃左右時(shí)，其流動(dòng)性和潤滑性能最好［1-2］。在硫磺回收裝置中，硫磺液下泵是該化工流程中最為重要的介質(zhì)輸送設(shè)備，如果該設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，將會(huì)導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)工藝無法進(jìn)行，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

本文針對(duì)安慶石化硫磺回收裝置中采用的國外進(jìn)口硫磺液下泵（型號(hào)：GVSN 40/250 AH II）在運(yùn)行過程中，頻繁出現(xiàn)損壞的原因進(jìn)行分析，并提出了技術(shù)改造方案，并進(jìn)行了國產(chǎn)化改造，從而保障了硫磺回收裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行，同時(shí)也為今后解決類似問題提供了改造依據(jù)。

GVSN 40/250 AH II 型液下泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)行工況

GVSN 40/250 AH II 型液下泵是中石化安慶分公司硫磺回收裝置中用于輸送硫磺液介質(zhì)的國外進(jìn)口液下泵，其為該裝置中最為重要的設(shè)備之一，液下泵的主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。該型液下泵的總體結(jié)構(gòu)采用的是立式懸吊式安裝結(jié)構(gòu)，采用的是兩級(jí)閉式離心葉輪，如圖1所示。

表1　GVSN 40/250 AH II 型液下泵技術(shù)參數(shù)表

圖1　GVSN 40/250 AH II 型液下泵結(jié)構(gòu)圖

硫磺回收裝置自投入使用以來，歷經(jīng)多次的維修及裝置工藝條件的改變，該硫磺液下泵在運(yùn)行過程中出現(xiàn)劇烈振動(dòng)，噪聲大，并伴有軸承、軸、葉輪等零件磨損現(xiàn)象，并導(dǎo)致泵無法正常工作，嚴(yán)重影響裝置的安全生產(chǎn)。同時(shí)，由于該泵的葉輪、泵殼、泵軸等過流部件采用耐腐蝕性能較好的316L不銹鋼材料，價(jià)格昂貴，每次維修更換備件的費(fèi)用高，而且進(jìn)口備件的供貨周期較長，因此，對(duì)于該硫磺液下泵進(jìn)行國產(chǎn)化改造勢(shì)在必行。

改造方案及措施

針對(duì)GVSN 40/250 AH II 型液下泵失效的原因，并綜合分析國外進(jìn)口泵維修費(fèi)用、周期等因素，對(duì)該液下泵進(jìn)行國產(chǎn)化改造。

具體改造方案如下：國產(chǎn)化后的硫磺液下泵總體結(jié)構(gòu)仍采用立式懸吊式結(jié)構(gòu)，如圖2所示，由于輸送的介質(zhì)粘度較大，葉輪采用制造加工難度較小、成本較低、且適應(yīng)性強(qiáng)的半開式直葉片結(jié)構(gòu)，葉輪結(jié)構(gòu)如圖2所示，由于采用半開式結(jié)構(gòu)，在額定轉(zhuǎn)速條件下，減小了泵的徑向力，從而降低了泵軸變形的幾率；同時(shí)為了提高泵轉(zhuǎn)子的剛度，增大了泵軸的尺寸，有效的提高了泵運(yùn)行的安全可靠性。

圖2　改造后葉輪結(jié)構(gòu)圖

為了保證液態(tài)硫磺液的流動(dòng)性，在硫磺液流經(jīng)的管道上設(shè)計(jì)了特殊的保溫系統(tǒng)。泵上部設(shè)有一對(duì)深溝球軸承，以承受泵在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的軸向力，泵下部設(shè)有導(dǎo)軸承，承擔(dān)徑向載荷，限制軸系的徑向自由度。此外，為防止硫磺液介質(zhì)在泵未啟動(dòng)時(shí)在導(dǎo)軸承處結(jié)晶，故在導(dǎo)軸承處設(shè)有保溫腔，并在泵啟動(dòng)前通入蒸汽加熱，以防止軸承在工作時(shí)潤滑不暢。國產(chǎn)化后硫磺液下泵的結(jié)構(gòu)圖如

圖3所示。

圖3　硫磺液下泵的結(jié)構(gòu)圖

結(jié)論

a自從改造實(shí)施以來，硫磺回收裝置用液硫泵設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，未再出現(xiàn)改進(jìn)前泵振動(dòng)劇烈，泵噪聲大，導(dǎo)致軸承、軸、葉輪等磨損破壞現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)了裝置的長周期、安全、平穩(wěn)的運(yùn)行。

b因泵長周期運(yùn)行，每年單泵節(jié)約零配件及維修費(fèi)用為：［3～4萬元（配件）+0.12萬元（人工費(fèi)）］/次×10個(gè)月×4次/月+3.2萬元（裝置改造費(fèi)）=128～168萬元，因此，對(duì)該泵的改造具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考：

［1］張巍，高金文，馬立峰，葛鑫.長軸液下泵的軸系設(shè)計(jì)［J］.水泵技術(shù).2011（02）.

［2］董文平， 張亞雄.對(duì)現(xiàn)役硫磺液下泵故障分析及改造［J］.通用機(jī)械， 2011 （2）： 47-49.