东北地区冬季减压塔底泵抽空问题的应对策略

来源:用户上传      作者:

　　摘要：低温天气，减压塔底泵时而出现抽空现象。经过对冷却水水温、介质预热方式、密封结构、系统保温等因素的排查，找出了产生抽空的直接原因，采取了必要的应对策略，保证了装置的正常运行。
　　关键词：常减压装置;减压塔底泵;抽空;策略
　　中海沥青（营口）有限责任公司地处辽宁省营口市，长达5个月的冬季低温环境给装置的平稳运行带来很大的影响，2016年冬季常减压装置的减压塔底泵连续出现3次严重的抽空现象，通过系统排查、分析并采取了不同的措施，解决了冬季减底泵抽空难题。
　　1减底泵基本情况
　　输送介质为减压渣油，运行温度为340℃，压力为0.8MPa，入口管线规格为Φ168×7mm，保温层采用硅酸镁铝，保护层采用0.5mm厚的铝皮。机械密封采用DBM90型波纹管式，密封压盖处采用PLAN62冲洗方案，急冷液采用25℃的自循环的机泵冷却水，密封腔处采用水冷腔间接冷却。
　　2影响因素分析
　　2.1原料性质的影响
　　加工原料为S236-I原油，排除了原料种类或者性质变化的影响。
　　2.2工艺操作的影响
　　加工方案、各侧线油收率、质量等未进行调整，减压各侧线及中段回流温度、流量都比较稳定，排除了工艺操作变化的影响。
　　2.3减压塔真空度的影响
　　检查减压塔相关压力曲线，减压塔整体真空度平稳，未出现较大波动，排除了真空度变化影响。
　　2.4过滤器堵塞的影响
　　对减底泵的入口过滤器进行了拆检，过滤器内洁净、无堵塞物，排除过滤器堵塞的影响。
　　2.5入口管线蒸汽泄漏的影响
　　减底抽出阀后蒸汽扫线已加装盲板，无进汽的可能性;减底泵入口阀后蒸汽扫线两个截断阀处于关闭状态，排凝阀处于打开状态，从排凝阀处未见蒸汽或水滴，此处进入蒸汽的可能性不大。
　　2.6机泵冷却水的影响
　　当出现抽空现象时，机泵冷却水温度均有下降的趋势。对于运行泵而言，冷却水温度的降低对其影响不大。但备用泵由于预热量较小，温度较运行泵低，同时由于水冷腔套的间接冷却和急冷水的直接冷却，且密封腔处在预热流程的盲端，是整个泵腔温度的最低点。沥青介质的粘度受温度变化影响较大，当温度降低时，可能会在波纹管外壁处凝聚甚至凝固，造成波纹管弹性较差或者失弹。如果叶轮出现较小的轴向串动，而波纹管因被凝固造成补偿量较小或者无法补偿，急冷水就会进入到备用泵泵体中，受热汽化后进人到高温运行泵中，从而造成运行泵抽空。
　　2.7管线保温质量的影响
　　经排查，连接短管外保护层虽完好，但保温层的硅酸镁铝多有失效，用红外测温仪对外壁温度进行检测，温度仅为196℃。
　　根据工程流体力学的相关规律，减底渣油在抽出口处的密度α为804kg/m3，动力粘度μ为529×I0-6Pa.S，体积流量α为65.92m3/h，抽出管线内径D为0.154m。介质的平均流速
　　当Re>4000时，一般为湍流，故减底渣油在抽出管线的流态为湍流。粘性底层紧邻管道壁面，流速很低，并无湍流脉动发生;流体的粘性对液体的流动起主要作用。在管道内的湍流流动中，湍流粘性底层厚度通过用如下经验公式進行计算：
　　由于管道保温层多有失效，且减底抽出管线处于风口位置。当气温降低时，会造成管道靠近外壁处温度的骤降，介质的动力粘度和密度都会有一定程度的增大，但温度变化对于动力粘度的影响程度要远远超过其对密度的影响。所以从式4可以得出：
　　由于介质在粘性底层处的速度远小于湍流核心区，粘性底层厚度的增加导致管道输送能力的下降。
　　3整改措施
　　①对塔底出口管线保温进行整改：对阀体保温层采用硅酸镁铝加海泡石的方式，对管线缺失的保温层进行了更换，对保护层搭接不合规范的部位进行了修正以减少雨水等侵入对保温层的破坏;②机泵冷却水温度优化：在冬季环境温度较低情况下，冷却水的工艺控制指标由25℃提至35-40℃：③机泵密封急冷水流程优化。将机泵冷却水先经过机泵底座预热后，再进入密封冷却;④合理调配变频机泵的变频与出口阀开度的控制。将机泵出口阀开度由全开状态调整至离心泵正常操作状态，满足离心泵控制操作规范要求。
　　4结论
　　①低温生产过程中，对重质油机泵入口管线的保温质量的检查是确保设备运行的重要一环;②面对冬季气温较低的现实，机泵冷却水的控制应引起重视;③机泵节能技术一变频器的应用与机泵基本的操作要进行合理匹配，要细化不同类型机泵的操作方法和控制手段，节能与控制二者均要兼顾。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14911142.htm