孟亮，訾悅(中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315800)

0 引言

大榭石化催化裂解裝置(DCC)分餾塔循環(huán)油漿泵P-208AB是催化裂解裝置的分餾單元關(guān)鍵設(shè)備，為開(kāi)一備一，共計(jì)2臺(tái)，由勞倫斯公司制造。該泵的規(guī)格型號(hào)為14×16×27 HP×6000；流量為1 300 m3/h，揚(yáng)程為100 m；入口壓力0.19 MPa，介質(zhì)為油漿；溫度330 ℃。油漿泵P-208AB自2019年6月投用以來(lái)，兩臺(tái)油漿泵非驅(qū)動(dòng)端軸承箱油封先后出現(xiàn)潤(rùn)滑油泄漏和甩油環(huán)磨損問(wèn)題。拆修更換油封后運(yùn)行約90 d又出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，拆修檢查軸承箱潤(rùn)滑油發(fā)現(xiàn)，里面含有大量鋁屑，導(dǎo)致該油漿泵無(wú)法正常安全運(yùn)行。該油漿泵的高頻率切換維修，不僅對(duì)裝置的安全、長(zhǎng)周期運(yùn)行帶來(lái)一定制約，更重要的是不符合公司長(zhǎng)期以來(lái)制定的降本增效重要工作任務(wù)，對(duì)催化裂解裝置的安全及長(zhǎng)周期運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。

1 原軸承系統(tǒng)

油漿泵原軸承(型號(hào)：22232CC/W33/C3)保持架采用不銹鋼半封閉式型式，其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 油漿泵軸承結(jié)構(gòu)圖

2 原軸承、甩油環(huán)失效主要原因

通過(guò)對(duì)油漿泵軸承失效時(shí)拆修及軸承拆解分析，發(fā)現(xiàn)引起軸承損壞、甩油環(huán)磨損失效的原因主要有以下三個(gè)方面：

(1)制造廠對(duì)軸承軸向位移量計(jì)算存在誤差。針對(duì)催化裂解裝置油漿泵(120-P208A/B)運(yùn)行期間出現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)，油漿泵(120-P208AB)非驅(qū)動(dòng)端油封泄漏潤(rùn)滑油的主要原因，是由于原制造商勞倫斯面對(duì)1 300 m3/h大流量機(jī)泵設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有精準(zhǔn)計(jì)算出軸向推力位移量。同時(shí)在甩油環(huán)和支撐軸承設(shè)計(jì)、選型上沒(méi)有考慮到甩油環(huán)松動(dòng)磨損，對(duì)軸承安全運(yùn)行的影響，屬制造廠設(shè)計(jì)缺陷。

(2)原軸承甩油環(huán)結(jié)構(gòu)形式是由上下兩半圓連接螺釘緊固固定在軸上，由于原設(shè)計(jì)缺陷，在運(yùn)行中甩油環(huán)易發(fā)生松動(dòng)，導(dǎo)致與軸發(fā)生摩擦；同時(shí)因甩油環(huán)外表面與泵壓蓋間隙過(guò)小，熱膨脹后過(guò)盈摩擦，造成甩油環(huán)磨損失效，甩油環(huán)、泵軸磨損情況如圖2和圖3所示。

圖2 油漿泵甩油環(huán)磨損情況

圖3 泵軸磨損情況

(3)原軸承(型號(hào)：22232CC/W33/C3)保持架采用不銹鋼半封閉式型式，此保持架結(jié)構(gòu)由于制造粗糙、加工精度低、易磨損等缺陷，不利于將甩油環(huán)磨損的鋁屑沖洗，造成軸承磨損失效，如圖4所示。

圖4 軸承內(nèi)圈磨損情況

3 技術(shù)改造方案

油漿泵P-208AB非驅(qū)動(dòng)端油封泄漏潤(rùn)滑油的主要原因，是由于原制造商在1 300 m3/h大流量機(jī)泵設(shè)計(jì)時(shí)，軸向位移計(jì)算存在偏差；同時(shí)，在甩油環(huán)和支撐軸承設(shè)計(jì)、選型上沒(méi)有考慮甩油環(huán)松動(dòng)磨損情況，對(duì)軸承安全運(yùn)行的造成影響。

針對(duì)上述分析結(jié)果，對(duì)油漿泵甩油環(huán)和軸承重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，主要技術(shù)改造有以下內(nèi)容：

(1)將原甩油環(huán)兩半對(duì)接型式改為整體頂固式。即甩油環(huán)的安裝采用軸上鉆定位槽、螺紋密封膠緊固緊定螺釘?shù)姆椒?，?lái)避免由于甩油環(huán)與軸產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)而磨損失效問(wèn)題，如圖5所示。

圖5 整體頂固式甩油環(huán)

(2)經(jīng)過(guò)對(duì)甩油環(huán)測(cè)繪和優(yōu)化設(shè)計(jì)，將甩油環(huán)外徑由φ289.94 mm加工至φ286.94 mm，與軸承箱壓蓋配合間隙1.5 mm。

(3)將徑向軸承的不銹鋼支架重新選型為銅保持架，即軸承型號(hào)由原來(lái)的22232CC改成22232CA，提高軸承制造精度。

(4)油漿泵檢修后，實(shí)行三次對(duì)中，即冷態(tài)對(duì)中、160 ℃對(duì)中和250 ℃對(duì)中，通過(guò)三次對(duì)中來(lái)保證油漿泵的高精度運(yùn)行。

4 效果與結(jié)論

4.1 改造效果

實(shí)施上述改造后，催化裂解裝置(DCC)分餾塔底油漿泵P-208AB運(yùn)行良好，油漿泵120-P208AB互備運(yùn)行至今，未出現(xiàn)由于油封漏油、甩油環(huán)磨損等故障。經(jīng)439 d的運(yùn)行驗(yàn)證，運(yùn)行效果良好，完全消除了每90 d必須檢修油漿泵問(wèn)題。完全解決了油漿泵振動(dòng)高問(wèn)題，改型前，油漿泵平均運(yùn)行周期90 d，機(jī)泵振動(dòng)值不穩(wěn)定，最大達(dá)到8.5 mm/s左右，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)存在雜音；改型后，油漿泵運(yùn)行439 d，振動(dòng)值最大2.6 mm/s，數(shù)值并趨于穩(wěn)定。與此同時(shí)，消除了軸承箱運(yùn)轉(zhuǎn)雜音，機(jī)泵整體運(yùn)行平穩(wěn)。

4.2 改造結(jié)論

(1)油漿泵甩油環(huán)實(shí)現(xiàn)自主結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將甩油環(huán)由兩半對(duì)接式改為整體頂固式，即甩油環(huán)的安裝采用軸上鉆定位槽、螺紋密封膠緊固緊定螺釘?shù)姆椒ǎ瑏?lái)避免由于甩油環(huán)與軸產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)而磨損失效問(wèn)題。

(2)油漿泵甩油環(huán)完全實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)加工，經(jīng)對(duì)甩油環(huán)測(cè)繪、優(yōu)化設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用，甩油環(huán)目前完全實(shí)現(xiàn)自己加工，而且應(yīng)用效果較好，大大節(jié)約了采購(gòu)及生產(chǎn)成本。

(3)油漿泵軸承重新選型，確保技改實(shí)施應(yīng)用后機(jī)泵穩(wěn)定運(yùn)行，通過(guò)重新選型，軸承保持架選用銅制保持架(即由22232CC改型為22232CA)，選用22232CA軸承后，油漿泵整體運(yùn)行平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)439 d無(wú)檢修記錄，確保了機(jī)泵的安全、長(zhǎng)周期運(yùn)行。

(4)經(jīng)濟(jì)效益：軸承和甩油環(huán)未改型前，油漿泵每運(yùn)行90 d，必須進(jìn)行檢修1次；自2019年2月14日改型后，油漿泵120-P208AB一直交替運(yùn)行至今，均未出現(xiàn)由于油封漏油、甩油環(huán)磨損等故障(2019年12月31日120-P208A由于機(jī)械密封泄漏，進(jìn)行維修檢查，甩油環(huán)和軸承均完好)。經(jīng)過(guò)439 d的運(yùn)行驗(yàn)證，運(yùn)行良好，完全消除了每90 d必須檢修一次油漿泵問(wèn)題。取得的經(jīng)濟(jì)效益：軸承費(fèi)用50.73萬(wàn)元；甩油環(huán)費(fèi)用21.46萬(wàn)元，共計(jì)72.19 萬(wàn)元。

5 結(jié)語(yǔ)

改造完成后，油漿泵P-208AB實(shí)現(xiàn)了一開(kāi)一備，油漿泵檢修至少需要3 d，避免了由于檢修油漿泵單臺(tái)運(yùn)行給裝置安全生產(chǎn)帶來(lái)的隱患；避免了油漿泵切換過(guò)程對(duì)機(jī)泵、操作人員和裝置安全生產(chǎn)帶來(lái)的壓力。由于油漿泵P-208AB切換，會(huì)造成煙機(jī)入口煙氣粉塵濃度大幅增加，對(duì)煙機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行造成一定影響。改造實(shí)施后，減少了油漿泵的切換次數(shù)，降低了煙機(jī)入口煙氣中粉塵濃度，提高三機(jī)組運(yùn)行安全性，保證裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行。通過(guò)對(duì)油漿泵甩油環(huán)重新測(cè)繪加工和優(yōu)化軸承安裝工序等技術(shù)攻關(guān)改造，增加了油漿泵運(yùn)行安全可靠性，徹底解決了困擾催化裂解裝置油漿系統(tǒng)長(zhǎng)周期運(yùn)行的瓶頸問(wèn)題，為進(jìn)口油漿泵配件國(guó)產(chǎn)化探索了經(jīng)驗(yàn)，為下一步油漿泵逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。