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BDO装置循环液泵国产化创新研发

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成果主要完成人

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项目概况

1、主要研究内

BDO装置循环液泵P8202是BDO合成工段的重要关键设备,我公司使用的是德国海密梯克制造的屏蔽泵,其设计参数为:设计压力355bar,流量257m3/h,扬程92m,循环液泵为一用一备配备,P8202A和P8202B先后于2016年1月19日和2月16日出现了电机空开脱扣跳闸,电机损坏,送原厂进行维修,抢修一台P8202回装后于2016年4月30日启动运行,因此研究和解决屏蔽泵易损坏、检修周期长的问题,保证装置长周期稳定运行已非常紧迫

通过多方面了解,现阶段国内BDO装置高温高压屏蔽泵使用过程中普遍存在维修频率高、维修周期长、成本高的现象,通过调查,目前国内仅有大连帝国(日本独资企业)和合肥新沪屏蔽泵有限公司具有维修该类型泵的成功经验及整机国产化生产研发的能力,经过与两家的技术交流和招标报价比较,确定与合肥新沪屏蔽泵有限公司进行联合研发

该类屏蔽泵故障主要原因分析

1)介质温度高,泵入口温度接近110℃,由于屏蔽泵轴承是介质进行润滑和冷却,因此对轴承的润滑性能和耐温性能要求很高,同时对润滑介质的流动性要求很高,运行过程中转子平衡状态发生变化或内部流道堵塞都会引起轴承过热烧损

2)泵运行压力高,该屏蔽泵扬程为92m,不算太高,但工作压力高,达292bar,当转子屏蔽套出现很小的缺陷时,在泵启动前灌泵增压和停泵后泄压过程中,容易因屏蔽套内外压差导致屏蔽套鼓包,运行中两个屏蔽套产生摩擦,损坏屏蔽套,从而烧毁电机

3)介质中含氢气,如操作时排气不好,气体进入泵体,导致后端轴承润滑和冷却不好,引起轴承损坏

4)泵入口过滤器损坏也会造成加氢反应器内跑出的少量催化剂进入泵体,损坏屏蔽套和轴承

针对这些难点,有针对性地吸收进口泵检修方便的结构形式,对易导致屏蔽泵损坏的因素进行改进,主要改进措施如下

1)通过设置自动平衡结构,在流量变化时,仍然能保持转子轴向力的平衡,使泵运行安全可靠

2)通过增设轴承磨损监测保护,对轴承磨损状态的实时监测,并输出4-20mA信号到控制系统,报警或停机,使泵运行安全可控

3)通过设置漏液监测保护,通过监测定子腔内压力来监测屏蔽套泄漏情况,输出一个开关信号,保护电机和避免事故

4)对屏蔽套的材质进行改进,在设计上对定子屏蔽套材质进行修改,将316L改为哈氏合金C,提高屏蔽套的耐腐蚀性和耐磨性

2、创新

在研发过程中,充分剖析进口屏蔽泵在BDO行业易损坏的原因,在设计上进行改善,有针对性地吸收进口泵检修方便的结构形式,对易导致屏蔽泵损坏的因素进行改进,重点对定子屏蔽套的材质进行改进,增加轴承磨损监测仪、漏液保护器,达到解决问题的目的

3、与当前国内外同类技术综合比

当前国内除合肥新沪屏蔽泵有限公司制造的高温高压屏蔽泵成功用于BDO装置外,其它国内生产厂家均没有用于BDO装置屏蔽泵的成功应用。现阶段各BDO生产装置仍在使用进口屏蔽泵,合肥新沪屏蔽泵有限公司的产品使用成功后,其它BDO生产单位会逐步采用新沪的屏蔽泵技术

4、应用推广情

合肥新沪屏蔽泵有限公司在第一台高压屏蔽泵用于弛源化工BDO装置后,现阶段国内BDO生产厂家在屏蔽泵出现问题后大多数已送到新沪屏蔽泵有限公司进行维修,维修费用要节约,维修工期要大幅减少

5、效益分

我公司2016年两台循环液泵先后出现损坏,整个装置被迫停车,导致直接损失550万元,间接损失不可估量,主要原因还是进口备件供货周期长,造成维修周期长。国产泵投用后,循环液泵的故障不再是影响装置长周期稳定运行的问题,一是多一台备用循环液泵,二是设备损坏后能够在20天之内在新沪屏蔽泵有限公司进行维修,可以保证装置始终有备用泵,到现在为止,再未发生因所有屏蔽泵损坏导致全装置停车的情况

在维修费用方面,新沪的技术投用后,维修费用会大幅下降,2016年的两次维修,共计发生费用134万元,利用新沪的技术进行维修,一台泵的费用约32万元,较在海密梯克维修每台屏蔽泵节约维修费用35万元

6、存在的问题及下一步工作建

国产泵投用后,运行平稳,但运行电流稍高,主要是国内屏蔽泵厂离心泵叶轮的设计方面还有差距,需继续研发效率更高的叶轮,降低运行消耗

应用单

重庆建峰工业集团有限公司弛源化工分公

联 系

赵从

1389679163

通讯地

重庆市涪陵区白涛化工园区弛源化

应用起止时

2018年至

经济效

580万

应用情况介

重庆建峰工业集团有限公司弛源化工分公司与合肥新沪屏蔽泵有限公司联合研发的高温高压屏蔽泵于2017年5月用于弛源化工BDO装置,经现场使用,运行状态良好

本次BDO装置循环液泵国产化创新研发的第一目标是研制出一台能够代替进口屏蔽泵的国产设备,通过对循环液泵的现场使用情况、故障特点的研究,根据现场屏蔽泵实际运行参数,合肥新沪屏蔽泵有限公司优化设计,成功研制出适用于BDO装置的高温高压屏蔽泵,实现了循环液泵的国产替代。第二目标是对进口屏蔽泵的备件国产化,以及整泵的国产化维修,有了国产化研发的基础,2017年4月,弛源化工损坏的屏蔽泵交由新沪屏蔽泵有限公司进行维修,实现了转子、定子的国产化维修,极大地缩短了检修时间,降低了维修费用

自循环液泵研发成功以来,弛源化工再未出现因屏蔽泵故障影响装置长周期运行的情况,达到了国产化研发项目的目标

应用单位(盖章)

年 月