淺議乙烯行業(yè)低溫泵的應(yīng)用

2013-10-30 楊明中國(guó)石油股份公司大慶石化分公司化工一廠

　　由于在乙烯行業(yè)中一些裝置中的低溫泵要輸送的都是低溫介質(zhì)，且這些介質(zhì)一般都是比較容易氣化的，具有很低的溫度，并且多是易爆易燃的，所以這些低溫泵的應(yīng)用就需要非常的嚴(yán)格。本文主要針對(duì)乙烯行業(yè)中的低溫泵如何選擇和應(yīng)用提出了觀點(diǎn)，具有一定的參考價(jià)值。

　　乙烯行業(yè)作為我國(guó)石油化工工業(yè)的重點(diǎn)，它所產(chǎn)出的丁二烯、乙烯等產(chǎn)品是非常關(guān)鍵的原料對(duì)于石化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，所以國(guó)家對(duì)于乙烯行業(yè)是非常重視的。從目前的實(shí)際情況來(lái)看，輕柴油和石腦油裂解制造乙烯，主要的流程是通過(guò)順序分離來(lái)實(shí)現(xiàn)的，原理是發(fā)揮不同的溫度，按照從輕到重將碳量不同的裂解氣進(jìn)行組分，通過(guò)精餾的方法在各種溫度下分離，而產(chǎn)生不同的產(chǎn)品。在正常情況下，利用合適的壓力，可在常溫下組分碳三以上，零下40度可以組分碳二，零下100度則可以組分氫及甲烷，此時(shí)就需要能夠?qū)Φ蜏亟橘|(zhì)進(jìn)行加壓和循環(huán)的泵。除此之外，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.lalazzu.cn/)認(rèn)為這些低溫的介質(zhì)，在卸車、裝車等過(guò)程中也需要低溫泵。

1、低溫泵的操作特點(diǎn)口

　　1.1、極低的操作溫度

　　由于低溫介質(zhì)大都在零下40度以下，特別是脫甲烷塔中的回流泵已經(jīng)達(dá)到了零下101度，在這樣低的溫度下一般的材料會(huì)發(fā)生冷脆現(xiàn)象，這樣就對(duì)加工制造泵體的材料提出了非常高的要求。

　　1.2、介質(zhì)壓力高

　　在日常的溫度下呈現(xiàn)氣態(tài)的丙烯、甲烷塔塔釜液和乙烯，為了讓其在液態(tài)的狀態(tài)下，必須用引入壓力非常高的泵，同時(shí)因?yàn)橐蚁┬袠I(yè)中的低溫泵的工藝要求要實(shí)現(xiàn)高揚(yáng)程的效果，加上較高的出口壓力，所以泵要能夠適應(yīng)高壓密封的要求。

　　1.3、裝置汽蝕余量低

　　由于經(jīng)由泵體傳送的介質(zhì)大都是從分餾塔塔底或者是乙烯的一些裝置中來(lái)的，具有很低的汽蝕余量，通常有效汽蝕余量，以泵吸入口為基準(zhǔn)的NPSHa基本上到零。所以在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)提高NPSHa來(lái)防止氣蝕的產(chǎn)生。

　　1.4、介質(zhì)極易氣化

　　因?yàn)榈蜏亟橘|(zhì)在正常條件下氣化的壓力比較高，因?yàn)檩^多時(shí)輕烴類，含碳量較為低，介質(zhì)在低溫泵入口的地方已經(jīng)十分達(dá)到飽和狀態(tài)，在工況的溫度下，非常容易氣化。這種情況下非常容易引起泵的運(yùn)行的惡化，產(chǎn)生機(jī)封端面磨損、產(chǎn)生振動(dòng)等各種問(wèn)題。同時(shí)，在介質(zhì)處于微量太冷或者是處于飽和的狀態(tài)的情況下，介質(zhì)的氣化壓力就會(huì)變得非常敏感，氣化壓力能夠在百分之百到百分之二百之間變化，在溫度變化百分之二十五的情況下。所以，就要使那低溫泵做到保冷的狀態(tài)，不要有較大的溫度變化。此外還要求泵的本身的結(jié)構(gòu)應(yīng)力要十分的對(duì)稱，這樣在冷態(tài)下的變形就會(huì)變得十分的均勻，泵本身的材料也具有較高的適應(yīng)性。

　　1.5、操作周期長(zhǎng)

　　因?yàn)橐话阋蚁┬袠I(yè)的設(shè)備都應(yīng)該連續(xù)使用三年以上，雖然大部分的低溫泵使用的都是“一開一備”的情況，由于需要做好保冷對(duì)于低溫泵來(lái)說(shuō)，所以拆卸、安裝都比較麻煩；預(yù)冷和倒空對(duì)于低溫泵來(lái)說(shuō)都要較長(zhǎng)的時(shí)間，在開車時(shí)故障出現(xiàn)的幾率也較大。所以，泵組必需要穩(wěn)定，這樣使用的周期就比較長(zhǎng)。

2、低溫泵的選型

　　2.1、基本結(jié)構(gòu)

　　對(duì)于乙烯設(shè)備來(lái)說(shuō)，采用雙層殼體的立式筒袋泵，能夠更好地滿足低溫環(huán)境的需要，能夠保障生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2.2、材料選擇

　　選擇能夠適應(yīng)低溫生產(chǎn)條件下的材料，是保證低溫泵正常運(yùn)行的有力保障�？梢赃x擇奧氏不銹鋼作為與介質(zhì)接觸的金屬材料。在低溫泵中的軸封處主要采用非金屬材料，通常使用的是玻璃纖維、石墨以及增強(qiáng)聚四氟乙烯。

　　2.3、軸承與潤(rùn)滑

　　對(duì)于立式多級(jí)結(jié)構(gòu)的低溫泵，軸承主要分為上軸承和下軸承。上軸承一般為滾動(dòng)軸承，位于機(jī)械密封上端專用的軸承箱內(nèi)，并采用稀油潤(rùn)滑，若有必要應(yīng)增加軸承箱輔助冷卻管路。下軸承為導(dǎo)向滑動(dòng)軸承，浸沒于低溫介質(zhì)中，并由介質(zhì)進(jìn)行潤(rùn)滑；下軸承主要起中間支撐作用，來(lái)限制泵軸的徑向跳動(dòng)，可根據(jù)泵軸長(zhǎng)短不同設(shè)置不同數(shù)量的軸承。

　　2.4、軸封

　　因?yàn)榈蜏乇玫慕橘|(zhì)自身存在的特性，所以具有非常大的危險(xiǎn)性，比如在泄露的情況下。所以，在密封上要十分的嚴(yán)格�？梢源斡脡菏诫p端面機(jī)械密封來(lái)應(yīng)對(duì)容易氣化的介質(zhì)。可以采用PLAN53應(yīng)用于密封輔助系統(tǒng)，充入帶壓的隔離液置于兩道密封中間，使其壓力大于介質(zhì)氣化的壓力，從而保證了安全。

3、低溫泵的操作

　　3.1、做好開車

　　同其他裝置設(shè)備比較，低溫泵的開車十分的麻煩，周期也十分的長(zhǎng)，第一次開車需要二十小時(shí)以上，其主要的流程包括清洗、吹掃、干燥、預(yù)冷等多個(gè)環(huán)節(jié)。

　　3.1.1、合理的清洗

　　在低溫泵的生產(chǎn)、應(yīng)用的流程中，它的體內(nèi)會(huì)有許多的有害物質(zhì)，所以在原始開工使用前要對(duì)其內(nèi)部的物質(zhì)進(jìn)行處理，防止因?yàn)榈蜏亟Y(jié)冰，而影響泵的使用和穩(wěn)定。在具體的清理、清洗中，可以使用汽油灌到泵體的內(nèi)部，使里面的物質(zhì)溶解，隨后要吹掃干凈，可以使用干燥的氮?dú)�。接著要用甲�?無(wú)水)，用來(lái)吸收里面的水分，最終吹掃清理就可以了。

　　3.1.2、做好吹掃和置換

　　在清洗后，做好吹掃工作要堅(jiān)持1個(gè)小時(shí)以上的干燥氮?dú)獯祾�，這樣效果會(huì)非常好。通過(guò)將干燥的氮?dú)獯等氡皿w內(nèi)，可以將里面的易燃易爆的空氣置換出來(lái)，從而保障了安全運(yùn)行。還有一種利用在開車前低溫氮?dú)庵脫Q能夠達(dá)到初步預(yù)冷的作用。

　　3.1.3、泵體的預(yù)冷

　　在泵體預(yù)冷上，必須要高度重視，因?yàn)檫@是低溫泵獨(dú)有的開車過(guò)程。一方面是因?yàn)楸皿w的運(yùn)行溫度非常的低，如果直接的運(yùn)行，收到低溫的影響泵體本身會(huì)發(fā)生變形彎曲的不良后果，所以通過(guò)預(yù)冷能夠避免上述的影響，保證泵的順利運(yùn)行。另一方面，由于乙烯是比較容易氣化的物質(zhì)，并且收到溫度的影響比較大，所以為了杜絕在應(yīng)用中出現(xiàn)量大的氣體，在首次使用前或者在檢查修理以后使用時(shí)需要對(duì)低溫泵進(jìn)行預(yù)冷。這樣通過(guò)科學(xué)的預(yù)冷，就能夠保證順利的開車。