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各種因素對磁力泵輸送可靠性的影響

文字:[大][中][小] 2018-7-26    瀏覽次數:531    
輕烴外運工區使用的磁力泵安裝于輕油裝車泵房和液化氣裝車泵房,負責站內輕烴產品裝車外輸。液化氣裝車泵房安裝2臺磁力泵,輕油裝車泵房安裝3臺磁力泵,這5臺磁力泵都為立式單級單吸離心泵,其中液化氣泵房的2臺液化氣裝車磁力泵電路中安裝了1臺變頻器和1臺軟啟動柜,并于2008年對1臺磁力泵新加了電流保護器。輕油泵房安裝的3臺磁力泵全為工頻電路,2臺泵電路帶有過載保護設置。以下從各種因素對磁力泵操作要求進行分析,找出各種條件下適合泵運轉的最佳操作,保證磁力泵運轉可靠。

1.1吸入條件與進、出口壓差對磁力泵運行可靠性的影響 
  泵房使用的磁力泵為兩種,功率不同,都為離心式磁力驅動泵,軸承潤滑冷卻方式為輸送的輕烴產品自潤滑,由于輕烴產品自身潤滑性能較差,易氣蝕,而保證軸承潤滑冷卻良好是機泵正常使用的重要因素,因此機泵的吸入條件,進、出口壓差對機泵運行至關重要。

1.1.1吸入條件對磁力泵運行可靠性的影響

液化氣泵房使用的磁力泵為單吸單級泵,這類泵對防止機泵氣蝕要求較高,在冬季使用過程中,由于液化氣壓力較低,溫度較低,泵吸入條件相對較差,會導致機泵易氣縛和氣蝕,啟動困難。因此,在冬季使用時,一定要注意機泵操作和裝車操作的協調,注意保證以下幾點:

(1)在機泵啟動前,一定要充分排氣,并充分灌泵,使磁力泵內各部件尤其是軸承完全冷卻后,再啟動磁力泵。

  (2)啟動磁力泵和裝車的過程盡量協調好,盡量保證磁力泵在裝車過程不間斷運轉;因為冬季停泵后再啟動時,由于吸入條件差,軸承經過一段時間運轉后溫度升高,罐車此時壓力與儲罐壓力已均衡,灌泵操作不方便,啟泵過程油品在泵內溫度高處極易汽化,會造成啟泵困難。

(3)如果必須間歇啟停,考慮節能環保及啟泵需要,建議裝車時預留1-2節空槽車,滿足重新啟泵時灌泵及軸承冷卻需要。

 1.1.2進、出口壓差對磁力泵運行可靠性的影響 
  離心泵是通過進出口壓差的控制來控制流量,對流量一般的要求是在離心泵性能曲線的高效區運行,而對于裝車系統中的機泵要求流量盡可能滿足裝車需要,即要求盡可能高的流量,但是,對于磁力泵而言,由于潤滑冷卻方式和連軸方式原因,壓差控制尤為重要,超流量(超載)運行是非常不安全的;壓差的控制對磁力泵可靠性的影響體現在以下方面:

(1)由于安裝的磁力泵為立式泵,軸向吸入,徑向排出,上部滑動軸承處于相對較高的位置,當流量盡可能調高,進、出口壓差降至較低時,泵內易產生氣蝕,而處于較高位置的軸承受氣蝕影響最大,軸承如果長期在潤滑冷卻不充分的工況下運行,會造成磨損嚴重,泵效率降低,甚至損壞機泵的事故。

(2)輕油裝車時啟動2臺磁力泵裝運多節鐵路槽車,由于槽車充裝量及流速的差別,裝車閥門頻繁操作,造成管路運行工況不穩定,壓力波動大,因為啟用的2臺泵都為工頻電路,且2臺泵都在較大流量的工況運行,當幾節槽車同時裝滿而關閉閥門時,管路壓力會突然升高,而此時流量、壓力都較高,過載保護會使磁力泵發生滑磁停泵,而此時如果一臺泵突然停泵,由于管路油品流動慣性原因,會加重另一臺泵的負荷,造成另一臺泵滑磁停泵。而磁力泵發生滑磁停泵為非正常程序停泵,且滑磁停泵過程中,將產生渦損、磁損,多次滑磁對磁力泵內、外磁性能有影響,會影響內、外磁使用壽命,對磁力泵來說是非常不好的。

因此,在裝運輕烴類介質時,應根據機泵性能參數合理操作,盡量保證磁力泵進出口壓差、裝車流量在可靠范圍內,有條件可以安裝差壓傳感器,對機泵壓差檢測控制,保證機泵良好可靠運行。  

1.2變頻器使用對磁力泵運行可靠性的影響

現液化氣泵房安裝3臺裝車泵,1臺變頻,2臺工頻;變頻泵采集現場壓力信號,根據壓力控制泵轉速,3臺泵采用并聯管路,機泵參數。可以看出,機泵為2大1小,裝車過程中需要根據裝車量合理選擇裝車泵啟用臺數,在裝車的過程中裝車量要求不斷變化,也要根據實際情況及裝車流速要求合理調節泵的啟用臺數;根據裝車量選擇啟用泵有3種組合。

組合1為啟2臺大泵運行,這種情況使用較頻繁,即1臺變頻和1臺帶軟起的工頻泵,在此種組合中,首先開啟變頻泵,待變頻泵啟動變為工頻使用后,啟動工頻泵,此時2臺泵都在工頻條件下運轉,隨著裝車槽車數不斷減少,管道內壓力升高,變頻泵自動由工頻改為變頻,變頻泵的不同操作對泵使用可靠性影響如下3種情況。

  (1)變頻泵自動由工頻改為變頻后,隨著裝車量不斷減少,變頻泵轉速不斷下降直至停泵,而此時工頻泵還在運轉,且隨著裝車量要求不斷減少,只能采用出口閥門節流來控制流量直至直至裝車完畢,完全停泵;這種運行方式在操作人員對泵運轉情況把握不及時,操作責任心不強時常出現;這種運行方式不節能。

(2)變頻泵自動停泵后,停用工頻泵,啟動變頻泵,此時流程未恢復、變頻泵現場電源未關閉,如果停用工頻泵,因為泵出口管路壓力肯定高于進口壓力,且在現場變頻泵電路未關閉的情況下,變頻泵會自動啟動,這種情況是出口閥門(我國閥門行業發展)完全打開的情況下啟泵,尤其是對于磁力泵,啟泵操作要求較高,對泵及電路傷害很大,應盡量避免,需要正確的操作方法停泵和啟泵,這種方法需要與棧橋裝車協調,操作包括棧橋閥門開關調節、2臺泵的停啟切換及泵出口閥的開關控制,操作繁瑣,要求高。

(3)變頻泵自動由工頻改為變頻后,隨著裝車量不斷減少,及時停用工頻泵,依靠變頻泵調速功能調節流量,來滿足裝車量要求不斷減少的要求,直至裝車完畢,完全停泵;此種情況下要求機泵操作人員與裝車人員及時溝通,及時調整機泵運行情況,及時停用工頻泵,要求操作人員責任心較強且對裝車及啟泵操作相當熟練;但這種方式是最可靠節能的方式。

因此,在啟用變頻磁力泵和工頻磁力泵并聯運行裝車時,應根據實際需要及機泵運行情況及時調整機泵運行,充分用好變頻泵,使變頻泵能發揮更大作用,并保證變頻泵的使用可靠性。  

1.3電流保護器對磁力泵停泵控制使用可靠性的影響 
  現在使用的5臺磁力泵電路情況。磁力泵在電路中帶有過載電流保護設施即在電路中帶有熱繼電器和時間繼電器,當過載時電流升高達到設定值時,熱繼電器會斷開,時間繼電器控制延時停泵。

  電路中安裝電流保護器在以下兩種情況下發揮作用:

  ①介質抽空,欠流時電機負荷減輕,電機電流減小,當電流低于設定值時,電流保護器發揮作用及時停泵,由于磁力泵的潤滑冷卻依靠輕烴介質,因此欠流時的電流對應的應該是泵允許最小流量的電流;
  ②磁力泵過載時電流增大,大至設定值時,電流保護器發揮作用及時停泵。

  以下對電流保護在不同電路中的控制及電流設置進行分析,為磁力泵可靠使用提供參考依據:

  (1)帶過載保護的泵安裝電流保護器的電流設置。由于電路中安裝了過載保護,因此電流保護器設置只需考慮泵欠流時的電流即可,設置較簡單。

  (2)安裝電流保護器且安裝變頻器的泵的電流設置。由于電路中安裝了變頻器,機泵啟動和停泵時,電機中的電流是變化的,電流變化(從小到大和從大到小)時間大小與變頻啟泵時間有關,即與變頻設置有關,而變頻控制時間不能太短,因此,欠流保護的控制時間應考慮變頻器在起動和停止電動機時所需時間;如果時間設置不對,會使變頻器作用受到影響。

  (3)不帶過載保護的泵安裝電流保護器的電流設置。磁力泵在電路不帶過載保護時,安裝電流保護器后,電流設定應當滿足兩個條件:

  ①磁力泵允許最小流量對應的電流;②過載電流設置。

  泵的保護電流器設置應合理設置過載電流和欠流電流大小,過載電流設置應綜合考慮機泵電機功率和機泵實際使用效率,欠流電流大小應考慮泵潤滑冷卻方式,合理選擇,電流設置太大和太小都不利于機泵可靠運轉。 

 2 結論  

對于磁力泵用于輕烴產品裝車,嚴格操作和對保護設施合理選擇使用,可以保證機泵使用可靠性,在使用及選型時應注意以下幾點:

  (1)磁力泵輸送輕烴產品對吸入條件,進、出口壓差的要求較高,操作時應根據機泵參數、性能曲線、輕烴產品物理性質變化選擇合理的操作壓差,嚴格落實各項操作要求,保證機泵長期可靠運轉。

  (2)對于2臺磁力泵并聯裝運多節罐車情況,變頻調速是比較節能可靠的運行方式,采用變頻調節可以滿足裝車過程管路運行工況不穩定,壓力波動大的要求,但是考慮機泵安全啟停,在變頻泵啟停及運行時應注意合理操作,根據裝車量要求嚴格操作步驟,保證機泵運行可靠安全;且應當每年在檢修機泵的同時對變頻電路系統內的電氣元件進行檢修檢查,保證變頻電路可靠正常。

  (3)用于輸送輕烴介質的磁力泵選型時,在滿足輸送使用要求條件前提下,最好關注磁力泵電路情況,盡量選擇帶有齊全電路保護設施的泵,因為帶有這種設置的泵參數機泵廠家已經設置好,如果沒有設置好也會提供設置依據,如果電路中沒有保護設施,應當安裝這些設施,但是安裝后需要對保護電流大小及控制時間進行嚴格論證,將保護電流值設置準確,保證機泵使用正常。
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