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提高重接触塔底泵的安全稳定性 一、简介 在天然气深冷装置中，制冷单元和分馏单元是装置的主要生产单元，是决定装置最终产品质量的单元，重接触塔底泵作为衔接制冷单元和分馏单元的关键设备，是保证生产连续进行和产品质量的前提之一。高尚堡油气处理厂25×104m3/d天然气处理装置在日常运行过程中，由于重接触塔底泵断断续续出现运行不平稳的问题，较大程度的影响了安全生产。为此，我们成立QC小组，对影响重接触塔底泵运行的问题进行攻关，以确保装置的安全稳定运行。 小组概况： 表1 小组成员 姓 名 性 别 小组职务 职称或职务 牛金泉 男 组长 技师 杨晓华 男 副组长 技师 李明宇 男 成员 助工 梁 飞 男 成员 技师 李建政 男 成员 技师 陈键材 男 成员 助工 马德庆 男 成员 维修工 二、选题理由 理由1：设备运行稳定性及操作安全性的要求。 重接触塔底泵断断续续存在着运行不平稳问题，同时存在停机后启动困难、启机用时过长等问题，严重影响了装置的安全平稳生产，也增加了操作人员的劳动强度。 理由2：重接触塔底泵出现的故障较多，其零部件达不到最大使用寿命，维护周期变短，维护成本增加。 为此，我们QC小组将“提高重接触塔底泵的安全稳定性”作为攻关方向。 三、现状调查 重接触塔底泵在工艺流程中的主要作用是将制冷单元重接触塔中的低温液体进行增压并输送到分馏单元，作为脱乙烷塔的中上部进料，从而实现液体的分馏处理，重接触塔底泵是制冷单元和分馏单元进行工艺连接的关键动设备，其功能流程如下。 图1 重接触塔底泵功能简图 重接触塔内液体经过滤器过滤后进入泵内增压，再经泵出口调节阀（重接触塔液位控制阀）的调节分成两路，一路作为脱乙烷塔的进料，一路回流到重接触塔以控制其自身液位。另外，泵的逆循环管路将泵的循环冷却液引回重接触塔的气相区。液体的具体流向如下图所示。 图2 液体流向图 重接触塔底泵共两台，是立式逆循环型（RW-M型）多级屏蔽电泵，内部结构比较复杂（如图3所示），泵内有两个主轴承和两个辅助轴承，材质均为石墨，易磨损，泵利用自身输送的低温液体对石墨轴承进行润滑以及对电机进行冷却。因此，不允许出现断流或长时间流量不足等情况，否则将影响泵的使用寿命。 图3 RW-M型屏蔽电泵内部结构图 但是，在实际的操作及泵运转过程中，石墨轴承发生磨损的情况较频繁，并引起泵内其它部件出现故障，从而增加了对泵维护的工作量和维护成本。而由于重接触塔底泵本身结构比较复杂，对装配的精度要求较高，因而维修难度较大。 由于重接触塔底泵在投产初期就发生过汽蚀现象，我们曾对重接触塔系统进行过工艺改造，提高了重接触塔压力，减少了重接触塔底泵产生汽蚀的问题，提高了重接触塔底泵的运行稳定性。但是2009年以来，重接触塔底泵的故障次数较以往有所增多，启动操作时间也比以往要长，不仅达不到屏蔽电泵所应有的使用寿命，还增加了操作人员的劳动强度和操作的不安全性。 经过我们对重接触塔底泵2009年的运转和维护情况进行调查和统计，得到了以下的一些数据。表2是2009年上半年重接触塔底泵出现轴承磨损较为严重时的故障统计，表3是从2009年5月至8月期间的启泵操作时间统计。 表2 2009年上半年重接触塔底泵故障统计表 泵 号 故障描述 故障 原因 石墨轴承寿命 1# 轴承烧坏严重、有裂纹，叶轮磨损，轴套磨损，转子磨损，定子屏蔽套出现划痕 缺液造成轴承磨损 1964h 1# 轴承烧坏，部分叶轮及导叶有磨损 缺液造成轴承烧坏 2036h 表3 2009年5月~8月启机用时统计表 启机日期 09.5.14 09.6.20 09.7.12 09.7.13 09.8.1 09.8.5 启机用时/ min 75 50 60 80 60 90 通过表2及表3可以看到，泵石墨轴承寿命较短，启泵操作用时较长。 重接触塔底泵的轴承平均使用寿命只有2000h左右，远达不到设计的寿命要求，且两次故障都比较严重，不仅石墨轴承烧损，同时也有部分叶轮甚至转子、定子受到影响。在正常操作过程中，包括泵体预冷、灌泵和排气在内，启泵用时应该在35分钟以内，而实际却超过50分钟，甚至更长，严重影响了装置的连续平稳运行。 根据调查，导致启动操作用时长和轴承使用寿命短的主要原因表现是泵不上量或缺液。 四、目标设定 经过我们对重接触塔底泵现状和实际生产的需要进行分析，制定了以下活动目标： 1．提高重接触塔底泵的使用寿命，使石墨轴承的平均使用寿命延长至3500小时以上。 2．缩短重接触塔底泵启动所需时间，从50分钟以上降低到30分钟以内。 五、原因分析及要因确认 1、原因分析 经过现状调查可知，泵体缺液是导致重接触塔底泵启机用时过长以及轴承使用寿命短的主要原因，为此，我们从人、机、料、法、环五个方面展