我國打破高壓液氨泵依賴進口的局面

我國打破高壓液氨泵依賴進口的局面

2016年5月上旬，大型氮肥工業(yè)化成套技術(shù)開發(fā)重大科技專項——離心式高壓液氨泵機組項目通過產(chǎn)品鑒定。此設(shè)備的成功應(yīng)用，打破了國外壟斷，為國內(nèi)首套國產(chǎn)化大化肥項目奠定了設(shè)備基礎(chǔ)。這一設(shè)備的開發(fā)，使我國打破了高壓液氨泵依賴進口的局面。

據(jù)了解，高壓液氨泵可將合成氨裝置過來的液氨升至高壓，與甲銨液混合進入尿素合成塔。液氨密度低，蒸汽壓力高，極易氣化；而且液氨毒性很強，由液氨氣化的氨氣是爆炸性氣體，因此對高壓液氨泵的性能與可靠性要求均較高，是尿素生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。

高壓液氨泵可以采用往復(fù)式柱塞泵、高速部分流泵和中速多級離心泵3種類型。往復(fù)式泵效率高，一般用于早期的小化肥；高速部分流泵機組泵可靠性不高，檢修成本高，檢修難度大，國內(nèi)外基本沒有應(yīng)用案例；中速多級離心泵可靠性高，運行維護成本低，檢維修方便，但該類型泵也只有EBARA、FLOWSERVE等少數(shù)幾家公司能夠生產(chǎn)制造。目前，我國對中速多級離心式高壓液氨泵缺少研究，尚未形成專利成果。近年來偶有企業(yè)涉足液氨泵的開發(fā)研究，但缺乏高壓液氨泵成功研制與應(yīng)用的報道。國內(nèi)對高壓液氨泵的設(shè)計、制造、研究與應(yīng)用基本空白。我國化肥裝置中所用的高壓液氨泵幾乎全部從國外進口，市場價格高，技術(shù)依賴性強，產(chǎn)品受制于人。目前國內(nèi)大化肥中液氨泵的市場幾乎由日本荏原公司壟斷。

此次獲得突破的是離心式高壓液氨泵機組為大型氮肥工業(yè)化成套技術(shù)開發(fā)配套項目。該成套技術(shù)開發(fā)系中國石油重大科技專項，由寧夏石化公司、杭州大陸實業(yè)有限公司、中國寰球工程公司等單位合作，于2010年6月在寧夏石化公司正式立項。該項目啟動后，面對國內(nèi)大型化肥裝置高壓液氨泵全部使用進口設(shè)備，以及設(shè)備和備品備件價格昂貴、訂貨周期長、技術(shù)依賴性強、技術(shù)受制于人的現(xiàn)狀，寧夏石化公司技術(shù)人員開展了深入細致的研究工作。

機泵本體制成后，制造工廠以清水為介質(zhì)進行試驗。研制方之一的寧夏石化公司以實際工程應(yīng)用為依托，在裝置現(xiàn)場采用實際介質(zhì)液氨開展工程應(yīng)用試驗。通過實際工程使用，以及監(jiān)測性能指標、振動噪音、運行平穩(wěn)性等，在同一個運行平臺上與國外同類產(chǎn)品進行性能對比試驗。

2012年6月安裝和試驗工作完成后，所研發(fā)的設(shè)備在化肥二廠尿素裝置上正式投入工業(yè)運行。至今該設(shè)備已累計運行超過18個月，完成了工業(yè)性能試驗和現(xiàn)場驗收工作，同時也證明了該設(shè)備完全可替代進口的往復(fù)式高壓液氨泵，滿足尿素裝置對離心式高壓液氨泵的需要，從而確保了尿素裝置安穩(wěn)長滿優(yōu)運行。

據(jù)介紹，該離心式高壓液氨泵機組為中速多級離心泵，由泵、驅(qū)動機、增速箱、機座、監(jiān)測與控制系統(tǒng)、密封水站、油站等組成。泵設(shè)計成雙殼體型多級離心泵，內(nèi)殼體采用水平剖分芯包結(jié)構(gòu)，流量107 m3/h，揚程3500 m，能滿足80萬t/a尿素裝置高壓液氨輸送要求。經(jīng)運行監(jiān)測，該機泵的設(shè)計、制造達到合同要求并符合API610第10版標準要求。泵軸振動值前端50 μm，后端17 μm，軸承箱振動小于1 mm/s，轉(zhuǎn)子運行平穩(wěn)；距泵組1 m處泵的噪聲不大于85 dBA；具有連續(xù)上升的、穩(wěn)定的揚程-流量曲線，保證了平緩連續(xù)上升沒有駝峰，高效區(qū)寬，水力脈動小。

項目組專家表示，機組整體技術(shù)指標達到了國際領(lǐng)先水平，泵效率優(yōu)于國外同類產(chǎn)品，為國內(nèi)首套國產(chǎn)化大化肥項目裝置中的關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ)。該項目獲發(fā)明專利1件，實用新型專利4件。同時，研究人員以點帶面，自主研制出具有國際領(lǐng)先水平的HTDB類產(chǎn)品（即高壓液氨泵類結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，如超高壓鍋爐給水泵、核電上充泵等），并最終將其標準化、系列化，大量服務(wù)于國內(nèi)各工業(yè)流程，實現(xiàn)高壓液氨泵國產(chǎn)化，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。（錢伯章）