浅谈胜达因LV343高速泵国产化改造

张晓军,杨建伟，卜琛亮

(延长石油延安石油化工厂,陕西 延安 727406)

LV343高速泵作为延安石油化工厂聚丙烯装置丙烯进料泵(4-P301)，该泵的作用是将原料罐的丙烯输送到工艺区，分别注入到环管反应器R200、R201、R202及各泵的冲洗点。此泵的运行将直接影响聚丙烯装置平稳生产，在聚丙烯装置中起到至关重要的作用。

1 LMV-343型高速泵简介

1.1 基本性能参数

基本性能参数 见表1。

表1 基本性能参数

1.2 结构

LVM343泵主要由泵壳、齿轮箱(三级变速)、泵端结构(叶轮、诱导轮、扩散器)、机械密封(串联)等组成。结构图如图1[2]。

图1 LVM343泵结构图

2 开展国产化背景

2.1 存在问题

该泵从2009年开工以来，共检修了4次，一直采购胜达因原厂家的配件，由本单位维修工现场实施检修，每次主要因机封泄漏导致检修，但每次检修时解体检查齿轮箱都会发现高速轴、推力轴承、推理片有不同程度的磨损，而且由于该泵安装精度及要求高，现场施工条件有限，无试验装置，每次检修不能保证100%一次性成功，检修完只能与现场运行泵切换试泵。基于以上原因，有两次出现第一次完后返修情况，分别为2011年5月，2016年12月发现运行泵机械密封泄漏严重，组织对运行泵切换维修，修完以后试泵时出现新修的泵泄漏严重、振动大现象，停机解体检查，发现介质机封、密封油机封密封圈烧坏，推力轴承推力块巴氏合金，径向轴承、高速轴轴颈磨损严重。维修更换一台套轴承、机械密封等配件需要花费20～40万，如果需要更换中、高速轴，那费用将更高.此外该泵配件购买周期基本都在6个月左右，一旦配件储备量不足，短期将无法保证备用泵完好备用，成为聚丙烯装置重大隐患。如果配件储备量稍大，配件库存费用将大幅增加。故该泵的维修成为聚丙烯装置长周期运行的瓶颈问题。

2.2 配件国产化过程

鉴于以上情况我们通过与国内生产高速离心泵厂家——北京航天石化技术装备工程公司合作，共同从产品质量和设计两方面进行认真分析和讨论后，认为有必要在原厂胜达因的基础上对关键易损部件进行重新设计和选型，因此在保留原设计的各部间隙、尺寸和可利用部件的基础上，根据原设计方案，对高速泵齿轮箱内部分配件，高速轴下推力轴承、高速轴上止推片、高速轴上径向轴承、高速轴下径向轴承、中速轴轴承等易损部件进行了重新设计和选型。

“高速轴上、下径向轴承”通过对原装轴承分析，发现其轴承设计中长径比取值明显偏小，应用于现场工况下会出现轴承温度高、油膜厚度薄，承载余量不足的问题。提高轴承的长径比能够提高轴承的承载能力，但对于高速设备来说，过高的长径比可能会导致转子失稳。经过核算确定了现场使用的这种状态，既能满足承载的需要，动态特性还略优于原装，于是做了改造。

“高速轴上止推片”原装是双向斜面止推片，改型为定型单向斜面止推片代替，外形与原装相同，承载能力高于原装，对原装止推片做了改造。

“中速轴上下轴承”原装轴承承受轴向力是宽平面止推面，用国产定型的宽斜面中速轴下轴承代替，承受轴向力能力提升至原装的 3～5 倍，对原装中速轴上下轴承做了改造。

“高、中、低速轴”北京航天石化技术装备工程公司已测绘，声明可以进行国产化。

原厂与国产部件外观对比图见图2～图4，具体部件更换情况见表2。

表2 部件更换表

图2 止推轴承片图

图3 径向轴承片图

图4 推力轴承图

2.3 测试过程及结果

对该泵进行国产化维修组装后，北京航天石化技术装备工程公司，通过实验台模拟机泵的实际工况。采用常温清水代替丙烯，使泵转速控制在2100rpm(电机转速)，不同负荷的工况下，将泵运转1h，进行泵的性能及运转试验。

2.3.1 性能试验

从Sundyne泵性能试验曲线图图5与修复泵性能曲线图图6对比中就看出，修复后泵的输送性能曲线与原厂家出厂时的性能曲线基本一致，因此说明维修后泵与原泵性能几乎接近，性能满足工艺要求。

图5 Sundyne泵性能试验曲线图

图6 修复泵性能试验曲线图

2.3.2 运转试验

运转试验数据图图7的数据可以看出，维修后的泵机械性能稳定，振动位移大部分数值在4μm以下，振速均在1.3mm/s以下。通过测试说明机械性能稳定。

图7 运转试验数据图

2.3.3 现场安装后的运行结果

国产化维修后的高速泵到我厂后，于2017年4月6日将修复后的高速泵安装试用，截止目前已连续运行7个月，各项工艺参数满足设计指标，机械性能稳定。

3 总结

此次LV343高速泵(丙烯进料泵)国产化改造的成功，不仅节省了维修费用，缩短配件采购周期，试验装置使检修质量也的到保证了，而且也为北京航天石化技术装备工程公司在大功率高速泵的研发和生产方面积累了宝贵的经验和信心，为今后设计和生产同等乃至更大型的高速泵提供了必要的的技术储备，使国内高速泵生产技术水平上了一个台阶。

[1] 康钰海.LV343高速泵故障原因分析及保障方案[J].中小企业管理与科技，2011(9):290.

[2] Sundyne.LVM343高速泵使用说明手册[M].美国：Sundyne，2008.