煉油裝置泵類(lèi)工藝流程及控制方法的選用

本文聚焦于煉油裝置中泵類(lèi)設(shè)備的工藝流程與控制方法，詳細(xì)闡述了泵的管路設(shè)計(jì)、流量調(diào)節(jié)、封油系統(tǒng)設(shè)計(jì)、填料函沖洗及冷卻等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在為煉油裝置的泵類(lèi)設(shè)備選用與維護(hù)提供全面指導(dǎo)。

1.0.1 本標(biāo)準(zhǔn)適用于煉油裝置泵類(lèi)工藝流程及控制方法的選用。
2泵的管路設(shè)計(jì)
2.1 泵入口管路設(shè)計(jì)
2.1.1 泵入口管的管徑一般比泵嘴大1~2級(jí)或相等。
2.1.2 泵入口管道上應(yīng)設(shè)置切斷閥。
2.1.3 離心泵除物料臟或特殊要求外，一般不設(shè)永性過(guò)濾器，但應(yīng)設(shè)置開(kāi)工用Y型過(guò)濾器；小間隙泵，如螺桿、齒輪、柱塞泵等應(yīng)設(shè)置永久性過(guò)濾器，每臺(tái)裝一個(gè)，位于切斷閥與泵進(jìn)口之間。
2.2 泵出口管路設(shè)計(jì)
2.2.1 離心泵出口管的管徑一般比入口管徑小1~2級(jí)。往復(fù)泵和轉(zhuǎn)子泵的出口管徑允許與入口管徑同級(jí)。
2.2.2 離心泵或旋渦泵的出口管道上應(yīng)設(shè)置止回閥。止回閥的位置宜裝在泵出口隔斷閥 前，但由此使得隔斷閥的安裝高度升高而造成不便操作，或兩臺(tái)泵公用一個(gè)止回閥時(shí)，也可裝在泵出口隔斷閥之后。
2.2.3 齒輪泵、螺桿泵、柱塞泵和電動(dòng)往復(fù)泵均應(yīng)在泵出口設(shè)置旁路安全閥。如泵本體裝有安全閥時(shí)，則不再設(shè)安全閥。
2.2.4 對(duì)于進(jìn)出口壓差大于4.0MPa的離心泵，宜在泵出口管道上設(shè)置串連的雙切斷閥。
2.3 其它管道
2.3.1 暖泵管道：輸送高溫油品的離心泵(溫度>200℃)，應(yīng)設(shè)置DN20~25的暖泵管道，如圖2.3.1中管A。當(dāng)泵出口管徑小于 DN80時(shí)，可不設(shè)暖泵線(xiàn)，而采用微開(kāi)備用泵出口閥的辦法。
2.3.2 防凍管道：輸送易凝油品，一般應(yīng)設(shè) DN20~25防凍管道 ，通常可用泵吹掃連通管兼用，如圖 2.3.1中管B。防凝旁路需伴熱。
2.3.3 平衡管：介質(zhì)在泵入口處易于發(fā)生氣化時(shí)，在泵入口管嘴與泵入口切斷閥之間設(shè)置一根可返回 吸入側(cè)上游設(shè)備氣相空間的平衡管。
2.3.4 壓力平衡管：泵出口閥前后壓差非常大時(shí)，為避免打不開(kāi)閥門(mén)，需要在出口閥的前后設(shè)帶閥的旁 通管。如設(shè)有暖泵管道，則可用暖泵管道兼用。
2.3.5 放空管：輸送液化氣的泵應(yīng)在泵入口或出口管道上設(shè)置排入密閉系統(tǒng)的放空管道。
2.3.6 循環(huán)管：每臺(tái)往復(fù)泵或旋渦泵出入口切斷閥之間的管道上應(yīng)設(shè)置泵出入口相連的循環(huán)管，該循環(huán)管上應(yīng)設(shè)置切斷閥。
3 泵的流量調(diào)節(jié)
3.0.1 改變泵的特性曲線(xiàn)
可以通過(guò)改變泵的葉輪直徑或改變泵的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于蒸汽往復(fù)泵或汽輪機(jī)帶動(dòng)的 離心泵，可在泵蒸汽入口管道上裝調(diào)節(jié)閥，用來(lái)調(diào)節(jié)蒸汽量以改變泵的沖程數(shù)或泵的轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)改變流量，見(jiàn)圖3.0.1-1。如采用變頻調(diào)速電機(jī)作為泵的原動(dòng)機(jī)，也可改變泵的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) 流量，見(jiàn)圖3.0.1-2。
3.0.2 改變管路特性曲線(xiàn)
最常用的方法是改變離心泵出口調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟度，直接節(jié)流而調(diào)節(jié)介質(zhì)流量，見(jiàn)圖3.0.2-1。由于工藝條件改變影響泵的操作或選不到合適的泵，要求離心泵在額定流量50%以下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，或由于離心泵特性曲線(xiàn)陡，不可采用圖3.0.2-1所示方法調(diào)節(jié)流量時(shí)，可采 用泵旁路閥調(diào)節(jié),見(jiàn)圖3.0.2-2。對(duì)于一般電機(jī)驅(qū)動(dòng)的往復(fù)泵(包括齒輪泵和螺桿泵)，也應(yīng)采用泵出口旁路閥來(lái)調(diào)節(jié)流量
4 泵的封油系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.0.1 封油設(shè)計(jì)原則
機(jī)械密封由于具有密封性能好，使用年限長(zhǎng)，適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，在煉油廠已廣泛應(yīng) 用。為了更好地發(fā)揮機(jī)械密封的作用，有時(shí)需設(shè)置封油。一般情況下，泵選用了雙端面機(jī)械密封時(shí)，需設(shè)封油。選用單端面密封時(shí)視情況而定，如油漿泵、高溫泵及含腐蝕性或有毒性介質(zhì)泵等也需設(shè)封油。
4.0.2 封油的選用
封油具有冷卻、沖洗、密封和潤(rùn)滑等多種作用。因此，封油應(yīng)為清理、不含顆粒的無(wú) 毒、無(wú)腐蝕性的、不影響輸送介質(zhì)質(zhì)量的油品，其凝固點(diǎn)一般應(yīng)低于周?chē)h(huán)境溫度。應(yīng)盡量采用本裝置內(nèi)易于大量得到的工藝油品作封油。輕封油的使用溫度一般不高于40℃，對(duì)重封油可以用于200℃。封油壓力一般應(yīng)比泵密封腔內(nèi)介質(zhì)壓力高0.1~0.2MPa。
4.0.3 封油用量
封油用量是轉(zhuǎn)速和軸徑的函數(shù)。一般情況下，對(duì)注入式，每個(gè)端面用量為0.1~0.25米3 /時(shí)；對(duì)循環(huán)式，每個(gè)端面用量為0.25~0.5米 3 /時(shí)；對(duì)油漿泵，每個(gè)端面用量增加到0.7~1.1米3 /時(shí)。
4.0.4 封油流程及選用原則
a) 一般要求
封油的供應(yīng)不允許長(zhǎng)時(shí)間中斷。封油冷卻器的設(shè)置應(yīng)視封油溫度而定，若高溫油品作 封油需冷卻時(shí)，為避免汽阻，冷卻水應(yīng)設(shè)計(jì)為自流回水。每個(gè)需要密封的端面都應(yīng)有單獨(dú)的閥門(mén)控制，閥后應(yīng)設(shè)壓力表，封油過(guò)濾器過(guò)濾網(wǎng)應(yīng)采用200目。若封油凝固點(diǎn)高于環(huán)境 溫度時(shí)，應(yīng)有周密的隔熱和伴熱設(shè)施。若用循環(huán)式流程時(shí)，循環(huán)量一般為正常量的2倍。在可能情況下，應(yīng)盡先考慮采用裝置工藝泵兼作封油泵。
b) 封油流程選用表及圖示
表4.0.4 油流程選用表

5 泵填料函的沖洗
5.0.1 當(dāng)泵輸送介質(zhì)為高溫重油、含固體顆粒液體及泄漏后易產(chǎn)生結(jié)冰或結(jié)晶現(xiàn)象的液 體介質(zhì)時(shí)，一般宜采用沖洗液。沖洗液從沖洗液進(jìn)口經(jīng)填料函直接進(jìn)入泵體內(nèi)從而與輸送介質(zhì)混合。
沖洗分為自沖洗和外沖洗兩種。自沖洗即泵出口（經(jīng)冷卻后）引一部分介質(zhì)進(jìn)入泵沖 洗液進(jìn)口；外沖洗即由外部供給沖洗液。
沖洗液的挑選和沖洗油的溫度、壓力要求與封油相同。如果已選用封油系統(tǒng)，則不再 需要沖洗油，封油的作用包括沖洗功能。
6 泵的冷卻
6.0.1 輸送介質(zhì)的溫度高于100℃時(shí)，泵的軸或軸承體需要用水冷卻；輸送介質(zhì)的溫度高于150℃或介質(zhì)的飽和蒸汽壓大于0.07MPa(絕)時(shí)，泵的填料函和夾套需要用水冷卻；介質(zhì)溫度高于200℃時(shí)，泵的支座也要冷卻。用水量約0.5~1米3 /時(shí)臺(tái)。
6.0.2 經(jīng)軸承及填料壓蓋后的冷卻水排至含油污水管網(wǎng)，經(jīng)軸承及支座后的冷卻水排入循 環(huán)水管網(wǎng)，每臺(tái)泵的供水管應(yīng)設(shè)閥門(mén)。對(duì)于排入循環(huán)水系統(tǒng)的回水管也應(yīng)設(shè)閥門(mén)。
6.0.3 離心泵的冷卻水系統(tǒng)可參照API610附錄D圖4~5（其中譯版本見(jiàn)《泵與原動(dòng)機(jī)選用手冊(cè)》，中國(guó)石化出版社，1991）設(shè)計(jì)。
6.0.4 裝置內(nèi)泵宜選用循環(huán)冷水作冷卻介質(zhì)（新鮮水備用）。當(dāng)循環(huán)水或新鮮水的硬度大 于4.5毫克當(dāng)量/升時(shí)，宜選用軟化水作冷卻介質(zhì)并循環(huán)使用。