延遲焦化裝置高壓水泵改造

孫 斌

（勝利油田石油化工總廠 山東東營(yíng)）

一、概述

高壓水泵是煉油廠延遲焦化裝置的關(guān)鍵設(shè)備，在裝置水力除焦系統(tǒng)中起著非常重要的作用，高壓水泵提供高壓水，通過(guò)切焦器噴切，進(jìn)行除焦作業(yè)。高壓水泵的好壞直接影響水力除焦系統(tǒng)的正常運(yùn)行及除焦時(shí)間長(zhǎng)短，在工藝操作上要求高壓水泵具有較高的揚(yáng)程及較大流量，以提高除焦效率，減少除焦時(shí)間。

2013年，廠延遲焦化裝置大修和技術(shù)改造后，加工量由60萬(wàn)t/a擴(kuò)大到100萬(wàn)t/a，為滿足裝置加工量增大的工藝要求，對(duì)裝置除焦系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備高壓水泵進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造，以增加泵的揚(yáng)程，縮短除焦時(shí)間，提高工作效率。

延遲焦化裝置水力除焦系統(tǒng)有兩臺(tái)高壓水泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。水泵型號(hào)TDM200-160×11（沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)），為臥式雙筒體節(jié)段多級(jí)離心泵；驅(qū)動(dòng)三相異步電機(jī)型號(hào)為YK1600-2/990，額定功率1600 kW，額定電壓6000 V，額定電流185 A，額定頻率50 Hz，額定轉(zhuǎn)速2980 r/min。

由于延遲焦化裝置原設(shè)計(jì)加工量是60萬(wàn)t/a，泵在投用初期雖然不需要很高的揚(yáng)程，但整體設(shè)計(jì)仍然采用11級(jí)葉輪的結(jié)構(gòu)，為今后泵增加揚(yáng)程留余地。而兩臺(tái)泵在當(dāng)初安裝使用中均采用10級(jí)葉輪結(jié)構(gòu)，即原來(lái)的中間級(jí)第6級(jí)葉輪未安裝，只安了一個(gè)導(dǎo)流套。此次改造增加這一級(jí)葉輪，使高壓水泵葉輪由10級(jí)增加到11級(jí)，以滿足擴(kuò)容要求。

二、改造過(guò)程

1.高壓水泵拆檢

高壓水泵為垂直剖分圓柱型雙筒體結(jié)構(gòu)的多級(jí)離心式水泵，拆卸時(shí)先拆卸泵的軸承和機(jī)械密封，再拆卸高壓端泵蓋，然后抽出整個(gè)轉(zhuǎn)子內(nèi)筒體。泵解體后檢查泵兩側(cè)徑向軸瓦、推力軸瓦、平衡鼓外觀正常，無(wú)明顯磨損，轉(zhuǎn)子總竄量符合設(shè)計(jì)要求，各級(jí)葉輪外觀良好，除一級(jí)葉輪口環(huán)有均勻摩擦痕跡外，其余葉輪各處無(wú)磨損痕跡，對(duì)葉輪、導(dǎo)葉、級(jí)間口環(huán)、軸進(jìn)行了相關(guān)檢測(cè)，檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)葉輪口環(huán)間隙偏小，級(jí)間口環(huán)個(gè)別有橢圓現(xiàn)象，在對(duì)各部件進(jìn)行清洗的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)首級(jí)葉輪輪轂處有疑似裂紋，對(duì)各級(jí)葉輪進(jìn)行著色探傷檢查，發(fā)現(xiàn)一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、五級(jí)、七級(jí)、八級(jí)葉輪均有不同程度的裂紋。

2.葉輪處理

水泵返廠后，對(duì)葉輪、導(dǎo)葉、泵軸再次進(jìn)行了詳細(xì)檢測(cè)，所有葉輪輪轂表面進(jìn)行磁粉探傷檢查。葉輪著色檢查發(fā)現(xiàn)，只有九級(jí)葉輪無(wú)缺陷，其余葉輪均有缺陷。分析其中三級(jí)、十級(jí)、十一級(jí)葉輪雖有缺陷，但不影響使用，回裝時(shí)，這幾級(jí)葉輪仍安裝原葉輪，其他葉輪均作為備用葉輪。重新按原圖紙加工并安裝原來(lái)缺少的第六級(jí)葉輪和第六級(jí)導(dǎo)葉，按標(biāo)準(zhǔn)加工配裝葉輪密封環(huán)和殼體密封環(huán)，葉輪的總數(shù)增加為11級(jí)。

3.泵軸檢查

泵軸外觀檢測(cè)發(fā)現(xiàn)平衡套處有劃痕，八、九級(jí)葉輪安裝處鍍鉻層有明顯脫落，二、四、五級(jí)葉輪安裝處有鍍鉻層脫落，入口機(jī)封動(dòng)環(huán)座處鍍鉻層有脫落，經(jīng)研究協(xié)商，泵軸以上缺陷此次可暫不做修復(fù)處理。對(duì)泵軸進(jìn)行徑向跳動(dòng)檢測(cè)，結(jié)果全部符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.葉輪口環(huán)間隙調(diào)整

葉輪口環(huán)間隙偏小，級(jí)間個(gè)別口環(huán)的橢圓，因此適當(dāng)調(diào)大口環(huán)間隙，安裝時(shí)口環(huán)間隙統(tǒng)一調(diào)整為0.55 mm。

葉輪裝配到軸上后打表測(cè)得葉輪入口及出口口環(huán)的最大跳動(dòng)量為0.03 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

轉(zhuǎn)子總竄量為6.3 mm。裝配合格后轉(zhuǎn)子部件重新做動(dòng)平衡，按G2.5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，允許不平衡量為7.8×10-3N·m，實(shí)際不平衡量3×10-3N·m，轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡合格。

高壓水泵轉(zhuǎn)子內(nèi)筒體改造完畢順利回裝，回裝后相關(guān)技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 高壓水泵安裝技術(shù)指標(biāo) mm

三、改造效果

高壓水泵改造后開機(jī)運(yùn)行一次成功。各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，泵的流量不變，揚(yáng)程由改造前的1800 m增加到2000 m，電機(jī)電流由改造前的150 A下降到120 A，除焦系統(tǒng)的除焦時(shí)間明顯縮短，由原來(lái)的3 h縮短為2 h，完全滿足了工藝要求。該泵每天少運(yùn)行1 h，電機(jī)可節(jié)電1000 kW 以上，經(jīng)濟(jì)效益明顯。