低溫甲醇洗機泵備件國產(chǎn)化應(yīng)用

馬曉峰，馬自有

（國家能源集團寧夏煤業(yè)甲醇分公司，寧夏銀川 750411）

0 引言

近年來，隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展，進口備件國產(chǎn)化成為當(dāng)前刻不容緩的任務(wù)之一。寧夏煤業(yè)甲醇分公司低溫甲醇洗進口備品備件采購周期長、采購費用昂貴，備件采購到貨不及時，裝置面臨著運行中斷的風(fēng)險，給企業(yè)造成損失。經(jīng)多方面論證，為降低費用，達到降本增效的目的，對設(shè)備備件進行測繪，進行備件加工工藝改進，實現(xiàn)備品備件國產(chǎn)化，取得了較好的效果。

1 工藝流程簡介

低溫甲醇洗工段二氧化碳解析塔頂部段閃蒸過的載有H2S的甲醇，經(jīng)過尾氣再吸收塔進料泵輸送到尾氣吸收塔，雖然不含硫，但載有CO2。此甲醇可作為主洗甲醇用于吸收經(jīng)過主洗滌泵到達硫化氫吸收塔。

2 設(shè)備概況及備件使用情況

2.1 設(shè)備概況

低溫甲醇洗主洗滌泵使用澳大利亞福斯公司生產(chǎn)的型號為DMX-G6×13-3STG 的多級離心泵，運行介質(zhì)為富甲醇，泵體規(guī)格：2120 mm×1040 mm×730 mm，泵體重量：2331 kg，泵體材料為A-8。經(jīng)過多年精心維護保養(yǎng)，設(shè)備運行性能良好，運行參數(shù)完全滿足使用要求，其主要工藝參數(shù)見表1。

表1 工藝參數(shù)

2.2 備件使用情況

每年計劃檢修對設(shè)備進行全面拆檢，檢查軸套、節(jié)流套筒、中心套筒和葉輪及葉輪口環(huán)的磨損情況，主要集中在一級葉輪口環(huán)、平衡鼓和套及中間襯套處（圖1）。

圖1 轉(zhuǎn)子部件結(jié)構(gòu)

2.3 備件費用情況

主洗滌泵使用澳大利亞福斯公司生產(chǎn)的型號為DMX-G6×13-3STG 的多級離心泵，2021 年2 月份對泵體進行了檢修，進口備件采購價格高、周期長。為節(jié)省檢維修成本，降本增效，公司對此設(shè)備備件進行了測繪，實現(xiàn)國產(chǎn)化，進口備件代理商報價共計83.3 萬元，國產(chǎn)化價格綜合考慮預(yù)估為11 萬元。

3 備件國產(chǎn)化的優(yōu)勢

（1）到貨時間快，和國內(nèi)備件制作加工比較，進口設(shè)備采購審批手續(xù)時間長，采購環(huán)節(jié)多，從而延長到貨時間。

（2）采購費用低，進口設(shè)備備件費用高達國產(chǎn)備件費用的5～8 倍，節(jié)約設(shè)備檢維修費用。

（3）進口設(shè)備備件國產(chǎn)化后，在現(xiàn)場檢修及維護運行時，可鍛煉公司人員隊伍，提升檢修、操作及管理人員的技能。

（4）提高國內(nèi)制造廠商設(shè)計制造水平，尤其和國內(nèi)廠家的溝通交流時，尤其對低溫備件的工藝處理方面吸收進口設(shè)備設(shè)計和加工理念。

4 前期技術(shù)儲備

4.1 設(shè)備備件綜合性能研判

在弄通工藝裝置運行性能、設(shè)備零部件的作用和原理的前提下，對設(shè)備零部件結(jié)構(gòu)和原理進行研判，次要的零部件可以進行測繪加工制作，關(guān)鍵設(shè)備的零部件還需采購原廠家。比如低溫甲醇洗主洗滌泵軸備件，因其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速3000 r/min，出口壓力5.3 MPa，在泵體運行安全上十分關(guān)鍵，在材料強度等級應(yīng)充分考慮高壓和低溫液體、有毒液體和氣體以及可燃液體和氣體造成的危害，這一點很重要，因此對轉(zhuǎn)子類的關(guān)鍵部件國產(chǎn)化還要綜合分析。

4.2 國產(chǎn)化關(guān)鍵工藝技術(shù)的研判

國產(chǎn)測繪加工制造備件與進口的備件在外形尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理上不會存在問題，但國產(chǎn)備件材料的選擇以及備件加工后的工藝處理，尤其是零部件制造公差等級及車削的精度方面，相對進口備件存在一定的差距。制造精度等級的偏差會影響設(shè)備安穩(wěn)長滿優(yōu)運行。對設(shè)備備件加工的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要進行全面考慮，對國產(chǎn)和進口備件要全面評估技術(shù)指標(biāo)和安全性能等級差距。

4.3 備件成本的研判

對國產(chǎn)測繪加工制造后的備件進行全面評估，通過進口備件和國產(chǎn)備件的使用壽命、產(chǎn)生的費用對比，從而判定國產(chǎn)的備件和進口備件費用的經(jīng)濟性。

4.4 備件技術(shù)資料準備

國產(chǎn)化備件到貨期間，必須攜帶設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量證明書、滲透檢測記錄、試驗的性能曲線和安裝技術(shù)指導(dǎo)意見書。隨機資料包括設(shè)備設(shè)備備件裝配間隙、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，零件的性能及材料簡介。設(shè)備負責(zé)人建立相應(yīng)設(shè)備檔案及易損件臺賬及檢修記錄。每次檢修過程中零件損壞情況、腐蝕情況，機械變形程度等，并進行測繪。摸索設(shè)備部件正常使用壽命，積累技術(shù)資料，合理儲備備件庫存。

4.5 制造廠家的對比

國產(chǎn)化備件的加工制造廠家是國內(nèi)有業(yè)績和資質(zhì)的廠家，有一定的技術(shù)實力，且在同行業(yè)中有良好信譽，公司技術(shù)人員到制造廠進行考察，了解供應(yīng)商實際情況，并到已使用該備件的企業(yè)進行技術(shù)交流，考察備件使用狀況。明確國產(chǎn)備件與進口備件的差距。

5 項目實施內(nèi)容

5.1 主要部件的加工技術(shù)要求

5.1.1 平衡鼓和平衡鼓套

技術(shù)要求：①先對備件進行粗加工后做固溶處理；②精加工至各尺寸要求，配合面進行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值50～55 HRC；③精加工至圖紙要求，要求配合間隙0.40 mm，配合面光潔度Ra 0.8，橢圓度0.02 mm，平面度0.02 mm，光澤度儀測量表面光潔度Ra 0.8。

5.1.2 中間套和襯套

技術(shù)要求：①先對備件進行粗加工后做固溶處理；②精加工至各尺寸要求，配合面進行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值50～55 HRC；③精加工至圖紙要求，要求配合間隙0.60 mm，配合面光潔度Ra 0.8，橢圓度0.02 mm，平面度0.02 mm，光澤度儀測量表面光潔度Ra 0.8。

5.1.3 葉輪口環(huán)和殼體口環(huán)

技術(shù)要求：①先對備件進行粗加工后做固溶處理；②精加工至各尺寸要求，配合面進行激光熔覆厚度0.8～1 mm，硬度值35～40 HRC；③精加工至圖紙要求，要求配合間隙0.60 mm，配合面光潔度Ra 0.8，橢圓度0.02 mm，平面度0.02 mm。光澤度儀測量表面光潔度Ra 0.8。

5.2 轉(zhuǎn)子部件技術(shù)檢測

軸跳動檢測。使用清洗劑對泵軸進行清洗，表面無銹蝕雜質(zhì)，用擦機布清理干凈光滑，對泵軸進行全面檢查有無損傷；在完全拆解轉(zhuǎn)子之后，在軸的軸承區(qū)域下放置V 形墊塊，并檢查軸的徑向跳動。徑向跳動總偏差量不能超過0.05 mm；鍵槽檢查無毛刺，鍵與鍵槽應(yīng)過渡配合。若鍵槽出現(xiàn)磨損，一般鍵槽滾鍵采用補焊和電刷鍍的方法都有弊端，補焊高溫產(chǎn)生的熱應(yīng)力無法完全消除，容易出現(xiàn)彎曲或斷裂；電刷鍍受涂層厚度限制，容易剝落。而且以上方法都是用金屬修復(fù)金屬，無法改變“硬對硬”的配合關(guān)系，在各種力的綜合作用下，仍會造成再次磨損。而運用索雷碳納米聚合物材料可以很好的彌補傳統(tǒng)修復(fù)方法的不足，使基體不變形、性能不改變。另外在軸結(jié)構(gòu)和受力允許時，可在軸上另開鍵槽，并重新配鍵。

測量軸套、平衡鼓和平衡鼓套、中間套和襯套、葉輪和葉輪口環(huán)的配合間隙。如果間隙不符合技術(shù)要求，進行修復(fù)或更換，保證各部配合數(shù)據(jù)在規(guī)定范圍內(nèi)，各部配合間隙見表2。

表2 轉(zhuǎn)子部件各部配合間隙 mm

轉(zhuǎn)子徑向和端面圓跳動值的檢測。用百分表垂直指在葉輪的側(cè)面，把表針調(diào)整到零位。盤動葉輪旋轉(zhuǎn)一周，百分表的最大讀數(shù)與最小讀數(shù)的差值就是葉輪的端面跳動值。特別要注意，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周后百分表應(yīng)復(fù)位到零位，否則說明軸有軸向竄動或表頭松動，應(yīng)設(shè)法消除。葉輪端面跳動不超過0.20 mm 為正常；先將轉(zhuǎn)子放置在V 形鐵上，把轉(zhuǎn)子上測量部位的圓周分成六等份，在測量部位裝上百分表，表測量頭垂直于軸線。按同一方向慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，每轉(zhuǎn)動一等份記錄一個讀數(shù)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周后，每個測點都得到6 個讀數(shù)，把這些讀數(shù)記錄下來。將同一側(cè)點最大讀數(shù)減去最小讀數(shù)的差值就是該測點部位的徑向跳動值。葉輪密封環(huán)徑向圓跳動小于0.07 mm，軸套徑向圓跳動小于0.06 mm。

5.3 試機

點試設(shè)備，檢查泵的轉(zhuǎn)向是否正確。第二次啟動，運轉(zhuǎn)5 min，檢查各部位有無異響、發(fā)熱及振動情況等。試機過程運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無雜音，流量、壓力和電流均在規(guī)定范圍內(nèi)，國產(chǎn)化后的設(shè)備運行參數(shù)見表3。

表3 試機運行參數(shù)

6 國產(chǎn)化后的效果

縮短備件到貨時間，相對于進口備件長達1 年的采購周期，國產(chǎn)化備件制造周期僅為1 個月。降低采購成本，進口備件成本費用83 萬元，國產(chǎn)化后費用11 萬元，節(jié)約成本費用70 余萬元，降低檢維修成本，達到降本增效的目的。通過備品備件加工工藝優(yōu)化，設(shè)備運行達到安穩(wěn)長滿優(yōu)，計劃檢修周期由每年1 次延長至2 年1 次。

7 結(jié)語

主洗滌泵國產(chǎn)化是公司內(nèi)部挖潛，降本增效，增強抗風(fēng)險能力的重要舉措，本次國產(chǎn)化改造不僅解決了公司低溫甲醇泵長期運行備件不足問題，同時可大幅降低檢維修成本，達到降本增效目的，實現(xiàn)備件國產(chǎn)化，為分公司年產(chǎn)100 萬噸甲醇裝置奠定了良好的基礎(chǔ)。