貧溶劑泵電流升高 處理方法分析

高中金(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

0 引言

2016 年11 月開始P804B 出口壓力逐漸降低、電流逐漸升高，2017 年6 月切換至P804A 運(yùn)行后現(xiàn)象相同，在排除P804A/B 存在機(jī)械故障、泵入口過濾器堵塞、泵輸送介質(zhì)性質(zhì)改變等原因后，通過翻閱歷史DCS 畫面發(fā)現(xiàn)E807 殼程溫差大幅提高，由此判斷為E807 管程介質(zhì)泄漏至殼程，造成殼程出口介質(zhì)溫度升高。通過先計(jì)算出P804A 不同出口壓力對應(yīng)的揚(yáng)程，再根據(jù)P804A 的揚(yáng)程-流量曲線圖，查出不同揚(yáng)程下對應(yīng)流量的方法，得知當(dāng)前情況下P804A 出口流量相較于裝置正常運(yùn)行時高出300t/h。

P804A 電機(jī)的最高允許運(yùn)行電流為47.8A，目前運(yùn)行電流為47.1A，但隨著E807 泄漏量的進(jìn)一步增加，P804A 存在電機(jī)超電流跳停的危險，P804A 電機(jī)跳停則抽提單元溶劑循環(huán)中斷，可能造成抽提單元停工。所面臨問題主要就是P804A 電流逐漸增大、E807 泄漏量逐漸增大。反映在特性曲線上，該問題可以看作總管路系統(tǒng)特性曲線逐漸向右偏移現(xiàn)象。

圖1 回收塔流程及泵平衡狀態(tài)曲線

若把貧溶劑由P804 出口漏至E807 殼程出口與E807 殼程介質(zhì)一同返回第八層塔盤再次進(jìn)入到塔底看作P804 出口存在的一條至C803 的“隱性”返回線，則可近似成貧溶劑從P804 出去后走兩條并聯(lián)支路。

由并聯(lián)支路各支管流量比公式可知，當(dāng)改變某支管阻力時，必將引起其他支管流量變化。

由于E807 泄漏逐漸增大，則管路2 可看作閥門逐漸開大、阻力系數(shù)逐漸變小的管路，管路1 若不做調(diào)整，則可看作阻力系數(shù)不變的管路。

1 處理方法討論

離心泵的工況點(diǎn)是建立在泵和管道系統(tǒng)能量供求關(guān)系的平衡上，只要兩者之一發(fā)生變化，其工況點(diǎn)就會發(fā)生轉(zhuǎn)移。工況點(diǎn)的變化由兩方面引起：一、管道特性曲線改變，如出口閥門節(jié)流、旁路調(diào)節(jié)；二、泵本身特性曲線改變，如變頻調(diào)速、切削葉輪、泵串并聯(lián)。

1.1 雙泵并聯(lián)

如圖2 所示，A-B-C 為單泵特性曲線，D-E-F 為兩泵串聯(lián)時的特性，A-G-H 為兩泵并聯(lián)時特性，當(dāng)系統(tǒng)阻力完全為摩擦阻力時為K-B-G-E 線，當(dāng)系統(tǒng)阻力主要為靜壓頭時為J-B-H-F 線。如果電流過大后開雙泵運(yùn)行，工況點(diǎn)會從B 點(diǎn)移至H 點(diǎn)，系統(tǒng)特性曲線中揚(yáng)程和流量都會增大，這樣泵電流會減小可是E807泄漏速度會加快，管路特性曲線繼續(xù)向右偏移，將導(dǎo)致雙泵電流都升高。

1.2 節(jié)流操作

1.2.1 降負(fù)荷

圖3 中，1 曲線為正常工作曲線，2 曲線和a 曲線分別為E807泄漏后貧溶劑管線和E807 泄漏管路特性曲線，2+a 曲線為總管路特性曲線，3 曲線為降負(fù)荷操作后貧溶劑管路特性曲線，從圖中可以看出，若降負(fù)荷，可使總特性曲線左移，泵出口流量降低，電流減小。貧溶劑管線流量降低的同時E807 泄露量可能增大。

圖2 泵串、并聯(lián)時系統(tǒng)特性曲線

圖3 支路特性曲線

1.2.2 關(guān)小出口閥

沒有節(jié)流時，泵在H1點(diǎn)運(yùn)行。但當(dāng)出口閥部分關(guān)閉時，系統(tǒng)摩擦增加，產(chǎn)生新的系統(tǒng)曲線，迫使泵在H2點(diǎn)運(yùn)行。泵流量降低，電流減小。

圖4 關(guān)閉泵出口閥后系統(tǒng)曲線

根據(jù)并聯(lián)支路各支管流量比公式

可推理出，泵出口閥關(guān)閉后，若并聯(lián)支路其中一路阻力降低則流量會增加，在泵出口流量降低的情況下，可通過開大溶劑調(diào)節(jié)閥開度，降低管路阻力，增加流量，維持抽提負(fù)荷。

3 操作前后對比

1.11 日做出如下操作，關(guān)小P804 出口閥至4 扣，泵出口壓力由1.85MPa 升至1.95MPa 后至1.91MPa，機(jī)泵電流由47.2A(取1.10-1.11 平均值)下降至45.8A 后至46.2A(取1.11-1.12 平均值), FV80102(238t/h)閥位由21.9%提至24%至25.7%，F(xiàn)V80401(10t/h)閥位由25%提至30%。SR801 出口壓力由1.56MPa 降至1.41MPa至1.35MPa。在泵出口閥關(guān)小后，P804 振動、包絡(luò)值、溫度正常，具體數(shù)值見表。

表1 P804A機(jī)泵情況

表2 P804A電流(1.10-1.11)

2017 年12 月，P804A 出口理論流量應(yīng)該為609t/h，溶劑流量約為250t/h，E807 溶劑泄漏量約為359t/h。在圖中作出管路系統(tǒng)特性曲線，1.9 日泵電流至47+A,抽提負(fù)荷由78t/h 降至77t/h，1.11 日負(fù)荷提至78t/h。

由公式以及泵性能曲線表可推算出調(diào)整后出口流量

泵揚(yáng)程公式

泵出入口設(shè)計(jì)壓力分別為2.017MPa 和0.054MPa，輸送介質(zhì)密度為1128kg/m3，可以計(jì)算出泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為174m。

圖5 P804性能曲線

忽略泵出入口管線之間的高度差，泵出/入口流速相同，該公式簡化為：

Pout 即泵出口壓力，Pin 即泵入口壓力，p即輸送介質(zhì)的密度。

表3 P804A出口壓力/揚(yáng)程/流量對照表

通過對比分析，可以看出關(guān)小泵出口閥后泵出口流量降低了22t/h，主副溶劑閥門開度增大后，循環(huán)溶劑流量調(diào)整至正常，去E807 泄漏量有所減少，對比前后機(jī)泵電機(jī)電流可發(fā)現(xiàn)電流下降約1A。