高溫分離型屏蔽泵在SAN裝置熱油系統(tǒng)中的應用

周冬明

（中國石油廣東石化公司，廣東 揭陽 515200）

摘要：介紹SAN裝置熱油系統(tǒng)原熱油輸送泵的使用狀況，分析高溫分離型屏蔽泵的結(jié)構(gòu)特點，以及其在熱油系統(tǒng)中使用效果，說明了高溫分離型屏蔽泵在SAN裝置熱油系統(tǒng)中運行可靠,經(jīng)濟效益良好。

關鍵詞：SAN裝置；熱油系統(tǒng)；密封；屏蔽泵

某化工企業(yè)SAN裝置引進韓國錦湖油化公司(KUMHO)專利技術，以苯乙烯和丙烯腈作為原料，在釜式反應器中進行連續(xù)本體反應，生成苯乙烯和丙烯腈的二元共聚產(chǎn)品SAN樹脂。由于SAN聚合物粘度較高，裝置的反應釜、脫揮器及聚合物輸送管線夾套都采用高溫熱油進行伴熱，所以熱油系統(tǒng)的穩(wěn)定是裝置穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎保障。裝置內(nèi)有熱油輸送泵16臺，原始設計都是使用普通單級離心泵。其中熱油輸送泵P120、P126、P127共七臺，分別給熱油系統(tǒng)供油、DV101脫揮器夾套和DV102脫揮器夾套加熱，確保物料在工藝管線及脫揮器中的流動性和平穩(wěn)生產(chǎn)。此七臺熱油輸泵自1997年投用以來密封頻繁泄漏，嚴重污染工作環(huán)境及潛伏著嚴重的不安全因素，維修工作量大且維護費用高的現(xiàn)象日益突出。特別是在處理密封泄漏的過程中來回切換設備，會造成生產(chǎn)波動，影響裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)。因此，針對密封頻繁泄漏問題，設備技術人員經(jīng)細致地分析研究，決定對這些泵進行更新改造試用。通過調(diào)研，經(jīng)多方對比，與廠商進行技術交流論證，決定選擇高溫分離型屏蔽泵替代原離心泵。

1 原熱油輸送泵的使用狀況

原熱油輸送泵自1997年投用以來泄漏故障頻繁，經(jīng)多次檢修和有關密封廠商多次研制都無濟于事，針對造成機械密封泄漏的原因，對設備使用參數(shù)（見表1）和密封件材料（見表2）進行對比分析。

原因分析如下：設備自投用以來，一通、北碳、丹東金屬密封件廠都作了多次研制，據(jù)調(diào)查也分別使用了上述三種密封材料，但使用壽命都不長，比較而言氟橡膠密封件相應長點，從裝上開始不漏，到漏的液體超標可達90天左右，其它材質(zhì)密封件可達一周、半月左右泄漏超標。從使用情況和上述兩表聯(lián)系起來分析不難看出，影響機械密封泄漏的主要原因是密封材料問題。密封件在高溫情況下使用，易老化、結(jié)焦、龜裂，特別是在臨近和超越密封材料的使用溫度工況下，密封元件的密封性能失效加劇。

表1 設備使用有關參數(shù)

表2 密封件材料分析

帶著上述設備存在的問題，設備技術人員對同類裝置進行考察，發(fā)現(xiàn)同類裝置在熱油系統(tǒng)中使用的屏蔽泵，運轉(zhuǎn)效果良好。同時和有關泵制造廠專家進行探討，在SAN裝置熱油系統(tǒng)工況下能否使用。通過查詢有關技術資料，對屏蔽泵采取相應措施，對泵體加冷卻系統(tǒng)，可使用于溫度達350℃工況，因此決定先對上述七臺設備更新改造。

2 高溫分離型屏蔽泵的結(jié)構(gòu)

高溫分離型適用于輸送導熱油、熱水等高溫液體。這里所說的高溫液體通常是指高于允許電機入口液體最高溫度而低于350℃的情況，高溫分離型結(jié)構(gòu)全部帶有連結(jié)體（又稱熱屏）、熱交換器和冷卻夾套，雖然輸送的液體溫度高于規(guī)定的電機入口液體最高溫度但由于連結(jié)體的熱屏作用和熱交換器的冷卻作用，使得進入電機腔內(nèi)的液體溫度低于規(guī)定的電機入口液體的最高溫度。這種屏蔽電泵電機的冷卻和軸承的潤滑，是由安裝在轉(zhuǎn)子后部的副葉輪強制循環(huán)實現(xiàn)的。高溫分離型屏蔽泵結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 高溫分離型屏蔽泵結(jié)構(gòu)示意圖

3 屏蔽泵特點

化工廠常用的屏蔽泵，又稱無填料泵，這種泵用于輸送易燃、易爆、有毒、有放射性及貴重液體。其結(jié)構(gòu)特點使泵的葉輪與電機的轉(zhuǎn)子在同一根軸上，裝在同一個密封的殼體內(nèi)，沒有聯(lián)軸器和密封裝置，從根本上消除了液體外漏。

具體特點如下。

（1）無泄漏——無軸封、無機械密封、無填料密封，適合輸送高溫、高壓、超低溫、高熔點液體，也可以輸送對人體有害的、強腐蝕性的、易燃、易爆的、有放射性的液體。

（2）結(jié)構(gòu)緊湊——電機與泵一體，采用積木式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，零件少、重量輕、占地面積小，在安裝方面無須熟練技術，容易拆卸檢查。

（3）無需外部潤滑泵輸送液體提供電機和軸承的冷卻和潤滑，避免了注油及檢查油位的麻煩，也不會污染輸送液。

（4）運行安靜——電機無冷卻風扇，運轉(zhuǎn)噪聲低。

（5）易維護——操作可靠，長期不要檢修，主要維護只是更換軸承，磨損件容易更換，減少了運行成本。

4 應用效果

此裝置在一次停工檢修中，將熱油系統(tǒng)中熱油輸送泵P120、P126、P127七臺泵更新為高溫分離型屏蔽泵。設備更新后運行性能完全達到裝置生產(chǎn)的要求，運行時間都達到了2年以上，期間未發(fā)現(xiàn)異常及泄漏現(xiàn)象，解決了原離心泵密封因高溫老化造成熱油泄漏的問題。確保了設備的長周期運行，滿足了SAN裝置大負荷平穩(wěn)生產(chǎn)，同時大大的改善了崗位工人操作環(huán)境，消減了不安全隱患因素，降低了維修工人檢修頻率和勞動強度及維修費用。

在設備更換之前，七臺泵每年需進行至少40臺次檢修，更換40套機械密封。更換后故障率極低，節(jié)約了檢修配件及材料費約12萬元。由于生產(chǎn)平穩(wěn)，生產(chǎn)負荷提升，多生產(chǎn)產(chǎn)品可創(chuàng)利約140萬。

5 結(jié)語

設備更換為高溫分離型屏蔽泵后，運轉(zhuǎn)性能良好，根除了密封的泄漏問題，確保了工作環(huán)境的清潔，消除了影響裝置穩(wěn)定生產(chǎn)的隱患。這些設備的更新，說明高溫分離型屏蔽泵在SAN裝置熱油系統(tǒng)中運行技術上是可行的，這也為裝置的后續(xù)熱油泵改造提供了可靠的經(jīng)驗。

中圖分類號：TQ051

文獻標識碼：A

文章編號：1671-0711（2017）04（上）-0122-02