1各種因素對(duì)磁力泵輸送輕烴可靠性的影響

 

輕烴外運(yùn)工區(qū)使用的磁力泵安裝于輕油裝車泵房和液化氣裝車泵房，負(fù)責(zé)站內(nèi)輕烴產(chǎn)品裝車外輸。液化氣裝車泵房安裝2臺(tái)磁力泵，輕油裝車泵房安裝3臺(tái)磁力泵，這5臺(tái)磁力泵都為立式單級(jí)單吸離心泵，其中液化氣泵房的2臺(tái)液化氣裝車磁力泵電路中安裝了1臺(tái)變頻器和1臺(tái)軟啟動(dòng)柜，并于2008年對(duì)1臺(tái)磁力泵新加了電流保護(hù)器。輕油泵房安裝的3臺(tái)磁力泵全為工頻電路，2臺(tái)泵電路帶有過(guò)載保護(hù)設(shè)置。以下從各種因素對(duì)磁力泵操作要求進(jìn)行分析，找出各種條件下適合泵運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳操作，保證磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。

1.1吸入條件與進(jìn)、出口壓差對(duì)磁力泵運(yùn)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(qū)動(dòng)泵，軸承潤(rùn)滑冷卻方式為輸送的輕烴產(chǎn)品自潤(rùn)滑，由于輕烴產(chǎn)品自身潤(rùn)滑性能較差，易氣蝕，而保證軸承潤(rùn)滑冷卻良好是機(jī)泵正常使用的重要因素，因此機(jī)泵的吸入條件，進(jìn)、出口壓差對(duì)機(jī)泵運(yùn)行至關(guān)重要。

1.1.1吸入條件對(duì)磁力泵運(yùn)行可靠性的影響

液化氣泵房使用的磁力泵為單吸單級(jí)泵，這類泵對(duì)防止機(jī)泵氣蝕要求較高，在冬季使用過(guò)程中，由于液化氣壓力較低，溫度較低，泵吸入條件相對(duì)較差，會(huì)導(dǎo)致機(jī)泵易氣縛和氣蝕，啟動(dòng)困難。因此，在冬季使用時(shí)，一定要注意機(jī)泵操作和裝車操作的協(xié)調(diào)，注意保證以下幾點(diǎn)：

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

（2）啟動(dòng)磁力泵和裝車的過(guò)程盡量協(xié)調(diào)好，盡量保證磁力泵在裝車過(guò)程不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)；因?yàn)槎就１煤笤賳?dòng)時(shí)，由于吸入條件差，軸承經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后溫度升高，罐車此時(shí)壓力與儲(chǔ)罐壓力已均衡，灌泵操作不方便，啟泵過(guò)程油品在泵內(nèi)溫度高處極易汽化，會(huì)造成啟泵困難。

（3）如果必須間歇啟停，考慮節(jié)能環(huán)保及啟泵需要，建議裝車時(shí)預(yù)留1－2節(jié)空槽車，滿足重新啟泵時(shí)灌泵及軸承冷卻需要。

1.1.2進(jìn)、出口壓差對(duì)磁力泵運(yùn)行可靠性的影響

離心泵是通過(guò)進(jìn)出口壓差的控制來(lái)控制流量，對(duì)流量一般的要求是在離心泵性能曲線的高效區(qū)運(yùn)行，而對(duì)于裝車系統(tǒng)中的機(jī)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(duì)于磁力泵而言，由于潤(rùn)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(yùn)行是非常不安全的；壓差的控制對(duì)磁力泵可靠性的影響體現(xiàn)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(dòng)軸承處于相對(duì)較高的位置，當(dāng)流量盡可能調(diào)高，進(jìn)、出口壓差降至較低時(shí)，泵內(nèi)易產(chǎn)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(zhǎng)期在潤(rùn)滑冷卻不充分的工況下運(yùn)行，會(huì)造成磨損嚴(yán)重，泵效率降低，甚至損壞機(jī)泵的事故。

（2）輕油裝車時(shí)啟動(dòng)

2臺(tái)磁力泵裝運(yùn)多節(jié)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(yùn)行工況不穩(wěn)定，壓力波動(dòng)大，因?yàn)閱⒂玫?臺(tái)泵都為工頻電路，且2臺(tái)泵都在較大流量的工況運(yùn)行，當(dāng)幾節(jié)槽車同時(shí)裝滿而關(guān)閉閥門時(shí)，管路壓力會(huì)突然升高，而此時(shí)流量、壓力都較高，過(guò)載保護(hù)會(huì)使磁力泵發(fā)生滑磁停泵，而此時(shí)如果一臺(tái)泵突然停泵，由于管路油品流動(dòng)慣性原因，會(huì)加重另一臺(tái)泵的負(fù)荷，造成另一臺(tái)泵滑磁停泵。而磁力泵發(fā)生滑磁停泵為非正常程序停泵，且滑磁停泵過(guò)程中，將產(chǎn)生渦損、磁損，多次滑磁對(duì)磁力泵內(nèi)、外磁性能有影響，會(huì)影響內(nèi)、外磁使用壽命，對(duì)磁力泵來(lái)說(shuō)是非常不好的。

因此，在裝運(yùn)輕烴類介質(zhì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)泵性能參數(shù)合理操作，盡量保證磁力泵進(jìn)出口壓差、裝車流量在可靠范圍內(nèi)，有條件可以安裝差壓傳感器，對(duì)機(jī)泵壓差檢測(cè)控制，保證機(jī)泵良好可靠運(yùn)行。

1.2變頻器使用對(duì)磁力泵運(yùn)行可靠性的影響

現(xiàn)液化氣泵房安裝3臺(tái)裝車泵，1臺(tái)變頻，2臺(tái)工頻；變頻泵采集現(xiàn)場(chǎng)壓力信號(hào)，根據(jù)壓力控制泵轉(zhuǎn)速，3臺(tái)泵采用并聯(lián)管路，機(jī)泵參數(shù)?？梢钥闯?，機(jī)泵為2大1小，裝車過(guò)程中需要根據(jù)裝車量合理選擇裝車泵啟用臺(tái)數(shù)，在裝車的過(guò)程中裝車量要求不斷變化，也要根據(jù)實(shí)際情況及裝車流速要求合理調(diào)節(jié)泵的啟用臺(tái)數(shù)；根據(jù)裝車量選擇啟用泵有3種組合。

組合1為啟2臺(tái)大泵運(yùn)行，這種情況使用較頻繁，即1臺(tái)變頻和1臺(tái)帶軟起的工頻泵，在此種組合中，首先開(kāi)啟變頻泵，待變頻泵啟動(dòng)變?yōu)楣ゎl使用后，啟動(dòng)工頻泵，此時(shí)2臺(tái)泵都在工頻條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著裝車槽車數(shù)不斷減少，管道內(nèi)壓力升高，變頻泵自動(dòng)由工頻改為變頻，變頻泵的不同操作對(duì)泵使用可靠性影響如下3種情況。

（1）變頻泵自動(dòng)由工頻改為變頻后，隨著裝車量不斷減少，變頻泵轉(zhuǎn)速不斷下降直至停泵，而此時(shí)工頻泵還在運(yùn)轉(zhuǎn)，且隨著裝車量要求不斷減少，只能采用出口閥門節(jié)流來(lái)控制流量直至直至裝車完畢，完全停泵；這種運(yùn)行方式在操作人員對(duì)泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況把握不及時(shí)，操作責(zé)任心不強(qiáng)時(shí)常出現(xiàn)；這種運(yùn)行方式不節(jié)能。

（2）變頻泵自動(dòng)停泵后，停用工頻泵，啟動(dòng)變頻泵，此時(shí)流程未恢復(fù)、變頻泵現(xiàn)場(chǎng)電源未關(guān)閉，如果停用工頻泵，因?yàn)楸贸隹诠苈穳毫隙ǜ哂谶M(jìn)口壓力，且在現(xiàn)場(chǎng)變頻泵電路未關(guān)閉的情況下，變頻泵會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，這種情況是出口閥門(我國(guó)閥門行業(yè)發(fā)展)完全打開(kāi)的情況下啟泵，尤其是對(duì)于磁力泵，啟泵操作要求較高，對(duì)泵及電路傷害很大，應(yīng)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(xié)調(diào)，操作包括棧橋閥門開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)、2臺(tái)泵的停啟切換及泵出口閥的開(kāi)關(guān)控制，操作繁瑣，要求高。

（3）變頻泵自動(dòng)由工頻改為變頻后，隨著裝車量不斷減少，及時(shí)停用工頻泵，依靠變頻泵調(diào)速功能調(diào)節(jié)流量，來(lái)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(jī)泵操作人員與裝車人員及時(shí)溝通，及時(shí)調(diào)整機(jī)泵運(yùn)行情況，及時(shí)停用工頻泵，要求操作人員責(zé)任心較強(qiáng)且對(duì)裝車及啟泵操作相當(dāng)熟練；但這種方式是最可靠節(jié)能的方式。

因此，在啟用變頻磁力泵和工頻磁力泵并聯(lián)運(yùn)行裝車時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要及機(jī)泵運(yùn)行情況及時(shí)調(diào)整機(jī)泵運(yùn)行，充分用好變頻泵，使變頻泵能發(fā)揮更大作用，并保證變頻泵的使用可靠性。

1.3電流保護(hù)器對(duì)磁力泵停泵控制使用可靠性的影響

現(xiàn)在使用的5臺(tái)磁力泵電路情況。磁力泵在電路中帶有過(guò)載電流保護(hù)設(shè)施即在電路中帶有熱繼電器和時(shí)間繼電器，當(dāng)過(guò)載時(shí)電流升高達(dá)到設(shè)定值時(shí)，熱繼電器會(huì)斷開(kāi)，時(shí)間繼電器控制延時(shí)停泵。

電路中安裝電流保護(hù)器在以下兩種情況下發(fā)揮作用：

（1）介質(zhì)抽空，欠流時(shí)電機(jī)負(fù)荷減輕，電機(jī)電流減小，當(dāng)電流低于設(shè)定值時(shí)，電流保護(hù)器發(fā)揮作用及時(shí)停泵，由于磁力泵的潤(rùn)滑冷卻依靠輕烴介質(zhì)，因此欠流時(shí)的電流對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是泵允許最小流量的電流；

（2）磁力泵過(guò)載時(shí)電流增大，大至設(shè)定值時(shí)，電流保護(hù)器發(fā)揮作用及時(shí)停泵。

以下對(duì)電流保護(hù)在不同電路中的控制及電流設(shè)置進(jìn)行分析，為磁力泵可靠使用提供參考依據(jù)：

（1）帶過(guò)載保護(hù)的泵安裝電流保護(hù)器的電流設(shè)置。由于電路中安裝了過(guò)載保護(hù)，因此電流保護(hù)器設(shè)置只需考慮泵欠流時(shí)的電流即可，設(shè)置較簡(jiǎn)單。

（2）安裝電流保護(hù)器且安裝變頻器的泵的電流設(shè)置。由于電路中安裝了變頻器，機(jī)泵啟動(dòng)和停泵時(shí)，電機(jī)中的電流是變化的，電流變化（從小到大和從大到小）時(shí)間大小與變頻啟泵時(shí)間有關(guān)，即與變頻設(shè)置有關(guān)，而變頻控制時(shí)間不能太短，因此，欠流保護(hù)的控制時(shí)間應(yīng)考慮變頻器在起動(dòng)和停止電動(dòng)機(jī)時(shí)所需時(shí)間；如果時(shí)間設(shè)置不對(duì)，會(huì)使變頻器作用受到影響。

（3）不帶過(guò)載保護(hù)的泵安裝電流保護(hù)器的電流設(shè)置。磁力泵在電路不帶過(guò)載保護(hù)時(shí)，安裝電流保護(hù)器后，電流設(shè)定應(yīng)當(dāng)滿足兩個(gè)條件：

①磁力泵允許最小流量對(duì)應(yīng)的電流；②過(guò)載電流設(shè)置。

泵的保護(hù)電流器設(shè)置應(yīng)合理設(shè)置過(guò)載電流和欠流電流大小，過(guò)載電流設(shè)置應(yīng)綜合考慮機(jī)泵電機(jī)功率和機(jī)泵實(shí)際使用效率，欠流電流大小應(yīng)考慮泵潤(rùn)滑冷卻方式，合理選擇，電流設(shè)置太大和太小都不利于機(jī)泵可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 結(jié)論

對(duì)于磁力泵用于輕烴產(chǎn)品裝車，嚴(yán)格操作和對(duì)保護(hù)設(shè)施合理選擇使用，可以保證機(jī)泵使用可靠性，在使用及選型時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）磁力泵輸送輕烴產(chǎn)品對(duì)吸入條件，進(jìn)、出口壓差的要求較高，操作時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)泵參數(shù)、性能曲線、輕烴產(chǎn)品物理性質(zhì)變化選擇合理的操作壓差，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)操作要求，保證機(jī)泵長(zhǎng)期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）對(duì)于2臺(tái)磁力泵并聯(lián)裝運(yùn)多節(jié)罐車情況，變頻調(diào)速是比較節(jié)能可靠的運(yùn)行方式，采用變頻調(diào)節(jié)可以滿足裝車過(guò)程管路運(yùn)行工況不穩(wěn)定，壓力波動(dòng)大的要求，但是考慮機(jī)泵安全啟停，在變頻泵啟停及運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意合理操作，根據(jù)裝車量要求嚴(yán)格操作步驟，保證機(jī)泵運(yùn)行可靠安全；且應(yīng)當(dāng)每年在檢修機(jī)泵的同時(shí)對(duì)變頻電路系統(tǒng)內(nèi)的電氣元件進(jìn)行檢修檢查，保證變頻電路可靠正常。

（3）用于輸送輕烴介質(zhì)的磁力泵選型時(shí)，在滿足輸送使用要求條件前提下，最好關(guān)注磁力泵電路情況，盡量選擇帶有齊全電路保護(hù)設(shè)施的泵，因?yàn)閹в羞@種設(shè)置的泵參數(shù)機(jī)泵廠家已經(jīng)設(shè)置好，如果沒(méi)有設(shè)置好也會(huì)提供設(shè)置依據(jù)，如果電路中沒(méi)有保護(hù)設(shè)施，應(yīng)當(dāng)安裝這些設(shè)施，但是安裝后需要對(duì)保護(hù)電流大小及控制時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格論證，將保護(hù)電流值設(shè)置準(zhǔn)確，保證機(jī)泵使用正常。