某石化公司20萬(wàn)噸/年高壓聚乙烯裝置在開(kāi)工初期,兩臺(tái)大功率熱水泵均出現(xiàn)了在灌泵時(shí)離心泵抱軸和進(jìn)口管線劇烈振動(dòng)的現(xiàn)象,造成了大功率熱水泵無(wú)法正常啟動(dòng),通過(guò)改變泵啟動(dòng)時(shí)的操作方法及加大葉輪密封環(huán)與殼體密封環(huán)之間間隙的方法,成功地解決了大功率熱水泵啟動(dòng)的問(wèn)題,至今已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了40個(gè)月,效果良好。

1、前言

　　某石化公司塑料廠20萬(wàn)噸/年高壓低密度聚乙烯裝置采用德國(guó)Basll公司LUPOTECHTR專利技術(shù),由意大利TECNIMONT公司承建, 裝置于2005年7月建成投用。其中一級(jí)熱水系統(tǒng)、二級(jí)熱水系統(tǒng)為反應(yīng)器、預(yù)熱器、后冷器、中間冷卻器等設(shè)備提供換熱用的熱水,它們是維持生產(chǎn)所必須滿足的條件之一,實(shí)現(xiàn)聚合反應(yīng)之前一級(jí)熱水系統(tǒng)、二級(jí)熱水系統(tǒng)必須升至所需的溫度。為了盡快達(dá)到穩(wěn)定生產(chǎn),則啟動(dòng)大功率熱水泵之前灌泵水的溫度要越高越好。裝置開(kāi)工初期對(duì)本裝置一級(jí)熱水系統(tǒng)、二級(jí)熱水系統(tǒng)試運(yùn)行時(shí)均出現(xiàn)了熱水泵抱軸和入口管線劇烈振動(dòng)的現(xiàn)象,造成系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn),因此如何快速、平穩(wěn)地將上述兩系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)成為保證裝置生產(chǎn)的關(guān)鍵。

　　本文詳細(xì)分析造成熱水泵無(wú)法正常啟動(dòng)的故障原因,并介紹故障處理措施及其效果。

2、熱水系統(tǒng)概況及故障情況

2.1、熱水系統(tǒng)概況

　　一級(jí)熱水系統(tǒng)由一級(jí)熱水罐V-1801、一級(jí)熱水循環(huán)泵P-1801A、入口過(guò)濾器、用戶所組成,二級(jí)熱水系統(tǒng)由二級(jí)熱水罐V-1802、二級(jí)熱水循環(huán)泵P-1802A、入口過(guò)濾器、用戶組成,泵具有流量大、功率高、進(jìn)口、出口管線直徑大的特點(diǎn),兩泵的入口管線直徑和出口管線直徑均為:32″和24″。一級(jí)、二級(jí)熱水泵生產(chǎn)廠家為FLOWSERVE,型式為單級(jí)雙吸式,其性能參數(shù)見(jiàn)表1。熱水系統(tǒng)流程見(jiàn)圖1。

2.2、故障情況

　　2004年12月裝置一級(jí)熱水系統(tǒng)、二級(jí)熱水系統(tǒng)具備試運(yùn)條件,于是按照設(shè)備廠商提供的操作規(guī)程對(duì)一級(jí)熱水系統(tǒng)、二級(jí)熱水系統(tǒng)分別進(jìn)行試運(yùn)。

　　一級(jí)熱水罐V-1801充水后用0.28MPa的飽和蒸汽加壓至0.03MPa,溫度為133.54℃,此時(shí)將泵上方排氣閥打開(kāi)后,再打開(kāi)一級(jí)熱水泵P-1801A入口閥進(jìn)行灌泵, 2min后泵入口管線發(fā)生劇烈振動(dòng),并產(chǎn)生兩次較大的撞擊聲音,此時(shí)熱水泵已經(jīng)無(wú)法盤(pán)車,不具備啟動(dòng)泵的條件。

表1一級(jí)、二級(jí)熱水泵的性能參數(shù)

圖1　一級(jí)熱水系統(tǒng)、二級(jí)熱水系統(tǒng)流程

　　二級(jí)熱水罐V-1802充水后用0.28 MPa的飽和蒸汽加壓至0.02MPa,溫度為120.23℃,此時(shí)將泵上方排氣閥打開(kāi)后,開(kāi)二級(jí)熱水泵P-1802A入口閥進(jìn)行灌泵, 2min后泵入口管線發(fā)生劇烈振動(dòng),并產(chǎn)生兩次較大的撞擊聲音,此時(shí)熱水泵已經(jīng)無(wú)法盤(pán)車,此次產(chǎn)生的振動(dòng)和聲音與一級(jí)熱水系統(tǒng)比較要輕微一些。

　　一級(jí)熱水泵P-1801A的入口過(guò)濾器內(nèi)的濾網(wǎng)已經(jīng)破裂、骨架已經(jīng)變形損壞,二級(jí)熱水泵P-1802A的入口過(guò)濾器沒(méi)有損壞。

　　P-801A泵的葉輪密封環(huán)與殼體密封環(huán)均已經(jīng)變形,并且緊緊的抱在一起, P-1802A泵與P-1801A泵的現(xiàn)象相同。

3、原因分析及故障處理方法

3.1、泵入口管線振動(dòng)及產(chǎn)生撞擊聲音的原因

　　兩系統(tǒng)的熱水罐V-1801、V-1802中均飽和狀態(tài)下的熱水,將泵入口閥打開(kāi)進(jìn)行灌泵時(shí),飽和狀態(tài)的熱水進(jìn)入到泵入口閥后的低溫低壓區(qū),飽和狀態(tài)下的熱水產(chǎn)生了汽化現(xiàn)象,因而形成了諸多的小氣泡,氣泡受壓破裂后又重新凝結(jié),在凝結(jié)過(guò)程中,氣泡周圍液體從四周向氣泡中心作加速運(yùn)動(dòng),在凝結(jié)的瞬間,液體互相撞擊,產(chǎn)生很高的局部壓力,即液擊現(xiàn)象,在液擊的作用下,入口管線發(fā)生劇烈的振動(dòng), P-1801A的入口過(guò)濾器在此沖擊下?lián)p壞,而V-1802罐的壓力、溫度較V-1801罐的低,所以產(chǎn)生的液擊現(xiàn)象輕一些,因此二級(jí)熱水泵P-1802A的入口過(guò)濾器便沒(méi)有損壞。

　　灌泵時(shí),當(dāng)熱水進(jìn)入到泵體后,熱水與泵體(室溫)的溫差較大,葉輪密封環(huán)與殼體密封環(huán)均發(fā)生了較大的熱變形,而原裝泵本身的葉輪密封環(huán)與殼體密封環(huán)的間隙只有0.3mm,間隙過(guò)小,于是產(chǎn)生了葉輪密封環(huán)與殼體密封環(huán)緊緊的抱在一起的現(xiàn)象,這樣便無(wú)法盤(pán)車。