導(dǎo)熱油系統(tǒng)高溫循環(huán)油泵泄漏原因分析與整改

廖大可，吳慧軍

（中國(guó)石化催化劑有限公司長(zhǎng)嶺分公司，湖南岳陽 414012）

0 引言

分子篩生產(chǎn)通常包括合成、晶化、過濾、焙燒等過程，其中合成與晶化一般在晶化釜中進(jìn)行，生產(chǎn)過程中需要輔助加熱，常用的加熱方式有夾套蒸汽加熱、盤管蒸汽加熱、夾套通導(dǎo)熱油加熱等。導(dǎo)熱油加熱具有加熱溫度高、溫度均衡、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，因而得到普遍應(yīng)用。高溫循環(huán)油泵是該系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，可以將熱油輸送到晶化釜夾套，是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱油系統(tǒng)循環(huán)的主要?jiǎng)恿Α?/p>

中國(guó)石化催化劑有限公司長(zhǎng)嶺分公司特材車間（以下簡(jiǎn)稱“特材車間”）新建了一套特種分子篩生產(chǎn)裝置，但在工作過程中其導(dǎo)熱油泵P128A/B 經(jīng)常出現(xiàn)滴漏現(xiàn)象。由于合成和晶化工序中含有有機(jī)胺物質(zhì)，而有機(jī)胺是一種劇毒、易揮發(fā)、易燃、易爆的液體，導(dǎo)熱油的泄漏會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患。同時(shí)，導(dǎo)熱油本身也是一種危險(xiǎn)物質(zhì)，其泄漏也將對(duì)環(huán)境造成危害。在晶化反應(yīng)過程中分子篩對(duì)溫度要求很嚴(yán)格，一旦導(dǎo)熱油控制系統(tǒng)不正常將導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)的物料不合格，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，導(dǎo)熱油工作過程中必須做到零泄漏。

1 導(dǎo)熱油系統(tǒng)工作原理

導(dǎo)熱油系統(tǒng)主要的設(shè)備有低位油罐、循環(huán)泵、電加熱器（熱油爐）、熱用戶、油氣分離器、膨脹槽等。其工作原理是：先將導(dǎo)熱油注入油路系統(tǒng)，再利用循環(huán)泵將導(dǎo)熱油送至電加熱器（或熱油爐）中加熱至所需溫度后，供給各用熱設(shè)備；然后經(jīng)油氣分離器，排除導(dǎo)熱油中的氣體和雜質(zhì)；最后再返回電加熱器中加熱，循環(huán)利用下去。

2 故障原因分析及處理

2.1 輔助排氣線設(shè)置不當(dāng)

2.1.1 導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程

原來的導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程如圖1 所示：裝置導(dǎo)熱油爐的輔助排氣線，一端連接在導(dǎo)熱油的回流線上，另一端連接在高位油槽的法蘭口A 上，由于高位油槽與大氣相通，循環(huán)泵P128A/B工作時(shí)，高位油槽內(nèi)的空氣被循環(huán)泵由輔助排氣線吸入導(dǎo)熱油系統(tǒng)中，導(dǎo)致循環(huán)油泵出現(xiàn)抽空、漏油等現(xiàn)象。

圖1 原導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程

導(dǎo)熱油系統(tǒng)中，輔助排氣線正確的連接方式應(yīng)是一端連接在導(dǎo)熱油的回流線上、另一端應(yīng)連接在高位油槽底部的出口管線上，這樣才能確保輔其既起到輔助排氣的作用，又不會(huì)將空氣帶入系統(tǒng)（圖2）。

圖2 整改后的導(dǎo)熱油系統(tǒng)工藝流程

2.1.2 系統(tǒng)在線改進(jìn)措施

為保證生產(chǎn)正常進(jìn)行，決定采用在線解決措施，在裝置不停工的前提下解決高溫油泵吸入空氣的問題，免去了施工動(dòng)火，特別是避免動(dòng)火前須放油、吹掃、隔離、整改結(jié)束后需補(bǔ)油、煮油等問題。

為了讓現(xiàn)有的輔助排氣線能正常工作起到輔助排氣的作用，又不讓空氣吸入到泵內(nèi)造成泄，取一塊與法蘭A（圖1）公稱直徑一致的盲板（DN50 mm），在中間鉆了一個(gè)Ф13 mm 的小眼，然后在盲板中間焊上一根DN25 mm 的鋼管（圖3）。

圖3 插管

將鋼管從法蘭A 口插入高位油槽，伸入油槽底部侵入油中，盲板的上、下兩面用金屬纏繞墊墊好，這樣就能將輔助排氣線與大氣完全隔開，循環(huán)泵工作時(shí)不再有空氣被吸入泵內(nèi)，消除了由抽空引起的泄漏現(xiàn)象，密封效果大為改善。密封組件的使用壽命由原來的不足1 個(gè)月延長(zhǎng)到4個(gè)月左右。

2.2 循環(huán)泵選用的電機(jī)功率偏小

特材車間另一套導(dǎo)熱油爐采用的循環(huán)油泵，其密封組件的壽命可達(dá)到近兩年，因此對(duì)這套裝置導(dǎo)熱油泵密封組件使用壽命短的問題進(jìn)行剖析。

該裝置導(dǎo)熱油電加熱器的功率為600 kW·h，選用的是武進(jìn)第一熱油泵廠生產(chǎn)的WRY100-65-230 型熱油泵（流量100 m3/h，揚(yáng)程55 m），配用的電機(jī)功率為22 kW，與武進(jìn)第一熱油泵廠編制的WRY 型熱油泵安裝使用說明書中的性能參數(shù)一致。但在實(shí)際使用過程中，如果將導(dǎo)熱油泵的出口閥開到8 圈以上，機(jī)泵沒有滲漏現(xiàn)象，但電機(jī)電流偏大、達(dá)到55 A 以上，時(shí)常出現(xiàn)空氣開關(guān)跳閘的現(xiàn)象，如果將出口閥開到6 圈，導(dǎo)熱油泵的電流為42 A，電機(jī)也不跳閘，但幾個(gè)月后又會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

以前車間使用的導(dǎo)熱油是礦物型導(dǎo)熱油（密度為860～890 kg/m3），取890 kg/m3。熱油泵的額定揚(yáng)程H 為55 m，額定流量Q 為100 m3/h，即0.027 8 m3/s；額定工況下的效率η為70%，則泵的軸功率Pa=HQρ/（102η）=55×0.027 8×890/（102×0.7）=19.06 kW。

原動(dòng)機(jī)的配用功率P 計(jì)算公式如下：

式中 K——原動(dòng)機(jī)功率裕量系數(shù)，取115%

ηt——泵傳動(dòng)裝置的效率，直聯(lián)傳動(dòng)取1.0

則P=1.15×19.06/1.0=21.92 kW。因此，使用礦物型導(dǎo)熱油時(shí)，可選擇功率為22 kW 的電機(jī)。

現(xiàn)在使用的導(dǎo)熱油為合成導(dǎo)熱油，其密度為1000 kg/m3左右，則其軸功率Pa=HQρ/（102η）=55×0.027 8×1000/（102×0.7）=21.41 kW。而原動(dòng)機(jī)的配用功率P=K×Pa/ηt=1.15×21.41/1.0=24.62 kW，因此，該循環(huán)泵配置的電機(jī)功率偏小。

3 改進(jìn)后的效果

將輔助排氣線整改后，選用30 kW 的電機(jī)，導(dǎo)熱油泵工作正常，設(shè)備運(yùn)行的噪聲和振動(dòng)大幅降低。目前，該設(shè)備已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行1 年多，未出現(xiàn)過泄漏現(xiàn)象。