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摘要:本文通过对高速泵管式油冷器检修情况分析,确定改造方案,改造后的油冷器冷却效果良好,运行平稳,达到了预期的效果,节省了操作费用,保证了设备的长周期运行。
关键词:高速泵;管式油冷器;板式换热器;改造
柴油加氢工艺是柴油油品改善的重要途径,具有高温、高压、临氢等特点,高压设备多,危险性高,操作维护复杂。高速注水泵是柴油加氢装置的重要设备,其运行维护的良好与否直接影响到装置的运行和产品质量。
本文针对某石化厂140万吨/年柴油加氢装置高速注水泵的管壳式油冷器易堵,易漏,冷却效果不好,严重影响注水泵的安全平稳运行,且检修更换频繁,操作费用高等情况进行分析,结合前几次检修结果,确立了用板式油冷器取代管壳式油冷器的改造方案。
一、管式油冷器检修情况(高速泵随机资料要求:保证增速箱油温在40℃~70℃)
表12013夏季管式油冷器冷后润滑油油温油压:(开泵1小时油温达到平稳)
图1
二、管式油冷却器腐蚀分析
油冷却器的材质为合金铝,大颗粒堵塞管束后,循环水流速变低,油温升高,损坏泵内部构件,循环水结垢,清理换热器时,管板容易碎裂,更换前后封头。多次更换后,管束发生泄漏,彻底更换油冷却器,以此满足高速泵正常工作时油温,减少高速泵的故障频率。
在循环水中,金属的腐蚀主要是耗氧腐蚀,因此在流速较低时,腐蚀速度随水流速的增加而增加。因为流速增加,水携带到金属表面的溶解氧的流量随之增加。当水的流速足够高时,足量的氧到达金属表面,使金属部分或全部钝化。如果钝化发生,腐蚀速度下降。
三、油温高对轴承的影响
油温过高,使冷却轴承的效果不好,造成轴承温度升高;此外,油温升高还会使润滑油的粘度下降,容易引起局部油膜破坏,润滑失效,降低轴承的承载能力,甚至发生润滑油碳化而烧轴承。
四、改造方案
1.备选方案
方案1,增加一组管式油冷器,用一备一,用时切换。
方案2,循环水冷却改除盐水冷却。
方案3,管壳式油冷器改板式冷却器。
2.方案选择
对于方案一:切换时可能造成油系统暂时断流,最主要的是空间不够。
对于方案二:除盐水可能短时间断流,除盐水温度温度40℃,夏季肯定冷却不下来,冬天不好防冻。
五、方案三实施
1.板换选择
板面式换热器不同于一般传热面用管做的管式换热器。它们的共同特点是被用作传热面的板是平板或稍带锥度的伞板,其上有各种凹凸条纹,或有各种不同断面形状的翅片当流体流过板面时就会产生扰动,使边界层减薄造成湍流,从而获得较高的传热效率。相对于管壳式换热器来说,它们具有传热效率高,结构紧凑,重量轻等优点。又由于流体在换热器中无论进行并流、逆流、错流都可以,板片还可以根据传热面积的大小而增减,因此适应性较大,应用日趋广泛。随着对板式换热器研究的不断深入,其形式也越来越多。板换选择:型号BR-0.05、换热面积2.5㎡、工作压力1.0MPa、工作温度小于100℃。
2.设备的安装要求
(1)设备安装前,应按装箱单所列项目逐项进行检查,如果有不符合项目应立即告知公司,以便及时解决。
(2)安装热交换器的位置四周要预留检修场地。按地基安装图要求用地脚螺栓、平垫圈及螺母将热交换器安装在混凝土地基上。安装时板式换热器应保持垂直。
(3)安装管路前要对与其连接的管路进行清洗,以免砂石、油污、焊渣等杂物进入热交换器,造成流道阻塞或损伤板片。为了保证热交换器安全高效地工作,在热交换器前配置过滤器,防止各种杂质进入设备造成阻塞。在管道法兰处应加密封垫,密封垫要准确地放在法兰的密封面内,同时各进出管管口上应装设相同直径的阀门,再与管路连接。
(4)板面式换热器的安装位置必须低于油过滤器。
3.设备的运行要求及安全措施
(1)投入使用前应先检查所有夹紧螺栓是否有松动,如有松动应按安装图规定的尺寸拧紧螺栓,四周应均匀,使两压紧板平行度误差不超过2mm。
(2)启动时缓慢地打开二次侧进口阀门,充满热交换器通道后再缓慢打开二次侧出口阀门,二次侧运行一段时间后,再开启一次侧出口阀门,最后开启一次进口阀门。启动时不得猛烈冲击,防止冲坏密封垫。
(3)检查所有密封面和焊缝处有无渗漏,注意压力及温度的参数,并做好记录,发现问题及时查明原因并作好维修工作,保证设备安全、高效运行。
(4)停机前先停泵,切断电源;再先后缓慢地关闭一次侧进口阀门、一次侧出口阀门、二次侧进口阀门、二次侧出口阀门。
(5)设备应在本产品规定的设计温度和设计压力范围内操作。
六、板式油冷器检修情况
自板式换热器投用以来至8月份,未停泵进行板式油冷器清理,而且油温始终在70℃以内。
板式油冷器检查,定时巡检,当油温达到70℃时,对过滤器进行反冲洗操作。反冲洗操作步骤:打开循环水进水导淋,迅速关闭循环水进水阀门,水在板式换热器倒流,进行反冲洗1-2分钟。打开循环水进水阀门,迅速关闭循环水进水导淋。反冲洗后1小时油温降至63℃。
七、总结
对比表1、2、3不难看出,较管壳式油冷器,板式油冷器冷却效果良好,且克服了管壳式油冷器易堵,易漏,不易清理的缺点,清理上操作更加方便,运行周期也更长。
此外,相对清理更换频繁的管壳式油冷器,改换板式油冷器后,操作费用也更省。
改造费用:板式换热器10000元每台,施工费用2千元。
检修费用:管式换热器8500元每台一年需要2-3台;清理费用4个人准备更换到机泵运行需要2小时;1个人油冷器后打开封头,清理,回装,试压后正常备用需1天;每次材料费(包括封头,垫片等更换),每年要处理15-20次。
节省费用:预计1年可以节省3-4万元。
通过改造对延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。
参考文献:
[1]刘飞.离心泵机械密封泄漏原因分析及预防,时代报告2012年9月:046
[2]标准冲洗方案API682PLAN32,标准机械密封冲洗方案(2004第三版)
[3]柴春林.离心泵机械密封泄漏现象分析,润滑与密封2009年1月第34卷第1期:104-105