王輝　姜沖　周宏前

摘要：低溫天氣，減壓塔底泵時(shí)而出現(xiàn)抽空現(xiàn)象。經(jīng)過對(duì)冷卻水水溫、介質(zhì)預(yù)熱方式、密封結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)保溫等因素的排查，找出了產(chǎn)生抽空的直接原因，采取了必要的應(yīng)對(duì)策略，保證了裝置的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：常減壓裝置;減壓塔底泵;抽空;策略

中海瀝青（營口）有限責(zé)任公司地處遼寧省營口市，長達(dá)5個(gè)月的冬季低溫環(huán)境給裝置的平穩(wěn)運(yùn)行帶來很大的影響，2016年冬季常減壓裝置的減壓塔底泵連續(xù)出現(xiàn)3次嚴(yán)重的抽空現(xiàn)象，通過系統(tǒng)排查、分析并采取了不同的措施，解決了冬季減底泵抽空難題。

1減底泵基本情況

輸送介質(zhì)為減壓渣油，運(yùn)行溫度為340℃，壓力為0.8MPa，入口管線規(guī)格為Φ168×7mm，保溫層采用硅酸鎂鋁，保護(hù)層采用0.5mm厚的鋁皮。機(jī)械密封采用DBM90型波紋管式，密封壓蓋處采用PLAN62沖洗方案，急冷液采用25℃的自循環(huán)的機(jī)泵冷卻水，密封腔處采用水冷腔間接冷卻。

2影響因素分析

2.1原料性質(zhì)的影響

加工原料為S236-I原油，排除了原料種類或者性質(zhì)變化的影響。

2.2工藝操作的影響

加工方案、各側(cè)線油收率、質(zhì)量等未進(jìn)行調(diào)整，減壓各側(cè)線及中段回流溫度、流量都比較穩(wěn)定，排除了工藝操作變化的影響。

2.3減壓塔真空度的影響

檢查減壓塔相關(guān)壓力曲線，減壓塔整體真空度平穩(wěn)，未出現(xiàn)較大波動(dòng)，排除了真空度變化影響。

2.4過濾器堵塞的影響

對(duì)減底泵的入口過濾器進(jìn)行了拆檢，過濾器內(nèi)潔凈、無堵塞物，排除過濾器堵塞的影響。

2.5入口管線蒸汽泄漏的影響

減底抽出閥后蒸汽掃線已加裝盲板，無進(jìn)汽的可能性;減底泵入口閥后蒸汽掃線兩個(gè)截?cái)嚅y處于關(guān)閉狀態(tài)，排凝閥處于打開狀態(tài)，從排凝閥處未見蒸汽或水滴，此處進(jìn)入蒸汽的可能性不大。

2.6機(jī)泵冷卻水的影響

當(dāng)出現(xiàn)抽空現(xiàn)象時(shí)，機(jī)泵冷卻水溫度均有下降的趨勢。對(duì)于運(yùn)行泵而言，冷卻水溫度的降低對(duì)其影響不大。但備用泵由于預(yù)熱量較小，溫度較運(yùn)行泵低，同時(shí)由于水冷腔套的間接冷卻和急冷水的直接冷卻，且密封腔處在預(yù)熱流程的盲端，是整個(gè)泵腔溫度的最低點(diǎn)。瀝青介質(zhì)的粘度受溫度變化影響較大，當(dāng)溫度降低時(shí)，可能會(huì)在波紋管外壁處凝聚甚至凝固，造成波紋管彈性較差或者失彈。如果葉輪出現(xiàn)較小的軸向串動(dòng)，而波紋管因被凝固造成補(bǔ)償量較小或者無法補(bǔ)償，急冷水就會(huì)進(jìn)入到備用泵泵體中，受熱汽化后進(jìn)人到高溫運(yùn)行泵中，從而造成運(yùn)行泵抽空。

2.7管線保溫質(zhì)量的影響

經(jīng)排查，連接短管外保護(hù)層雖完好，但保溫層的硅酸鎂鋁多有失效，用紅外測溫儀對(duì)外壁溫度進(jìn)行檢測，溫度僅為196℃。

根據(jù)工程流體力學(xué)的相關(guān)規(guī)律，減底渣油在抽出口處的密度α為804kg/m3，動(dòng)力粘度μ為529×I0-6Pa.S，體積流量α為65.92m3/h，抽出管線內(nèi)徑D為0.154m。介質(zhì)的平均流速

當(dāng)Re>4000時(shí)，一般為湍流，故減底渣油在抽出管線的流態(tài)為湍流。粘性底層緊鄰管道壁面，流速很低，并無湍流脈動(dòng)發(fā)生;流體的粘性對(duì)液體的流動(dòng)起主要作用。在管道內(nèi)的湍流流動(dòng)中，湍流粘性底層厚度通過用如下經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：

由于管道保溫層多有失效，且減底抽出管線處于風(fēng)口位置。當(dāng)氣溫降低時(shí)，會(huì)造成管道靠近外壁處溫度的驟降，介質(zhì)的動(dòng)力粘度和密度都會(huì)有一定程度的增大，但溫度變化對(duì)于動(dòng)力粘度的影響程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其對(duì)密度的影響。所以從式4可以得出：

由于介質(zhì)在粘性底層處的速度遠(yuǎn)小于湍流核心區(qū)，粘性底層厚度的增加導(dǎo)致管道輸送能力的下降。

3整改措施

①對(duì)塔底出口管線保溫進(jìn)行整改：對(duì)閥體保溫層采用硅酸鎂鋁加海泡石的方式，對(duì)管線缺失的保溫層進(jìn)行了更換，對(duì)保護(hù)層搭接不合規(guī)范的部位進(jìn)行了修正以減少雨水等侵入對(duì)保溫層的破壞;②機(jī)泵冷卻水溫度優(yōu)化：在冬季環(huán)境溫度較低情況下，冷卻水的工藝控制指標(biāo)由25℃提至35-40℃：③機(jī)泵密封急冷水流程優(yōu)化。將機(jī)泵冷卻水先經(jīng)過機(jī)泵底座預(yù)熱后，再進(jìn)入密封冷卻;④合理調(diào)配變頻機(jī)泵的變頻與出口閥開度的控制。將機(jī)泵出口閥開度由全開狀態(tài)調(diào)整至離心泵正常操作狀態(tài)，滿足離心泵控制操作規(guī)范要求。

4結(jié)論

①低溫生產(chǎn)過程中，對(duì)重質(zhì)油機(jī)泵入口管線的保溫質(zhì)量的檢查是確保設(shè)備運(yùn)行的重要一環(huán);②面對(duì)冬季氣溫較低的現(xiàn)實(shí)，機(jī)泵冷卻水的控制應(yīng)引起重視;③機(jī)泵節(jié)能技術(shù)一變頻器的應(yīng)用與機(jī)泵基本的操作要進(jìn)行合理匹配，要細(xì)化不同類型機(jī)泵的操作方法和控制手段，節(jié)能與控制二者均要兼顧。