优化液化气外输泵 确保高效低耗平稳运行

向清林，马庭红，弓朋斌，黄春建，高永卫，任建红

（1.西南油气田分公司蜀南气矿，四川泸州 646000；2.新疆巴州塔里木能源有限责任公司，新疆库尔勒 841000；3.吐哈油田鄯善管理区，新疆鄯善 838000）

0 引言

国内某凝析气轻烃深度回收厂采用膨胀机制冷＋DHX 回收工艺，深度回收液化气和稳定轻烃，两列装置并联运行，单列装置日处理天然气1500万m3，其主要产品为液化气及稳定轻烃，其液化气产品经罐区储存后主要由两台液化气外输泵外输至装车站铁路装车外运。

原设计使用的两台液化气外输泵（图1），是由大连深蓝泵业有限公司生产的LDB 100-65×11-A-3 型立式筒袋多级泵，功率200 kW，流量110 m3/h，扬程600 m；配套电机是由佳木斯电机股份有限公司生产的YB3-400-2 电机，额定电压10 000 V，额定电流14.3 A，电机功率200 kW，转速2985 r/min，功率因数0.87。其主要结构特点见图2。

图1 液化气外输泵

图2 液化气外输泵结构特点

1 现状调查及原因分析

该厂两台液化气外输泵于2017 年8 月正式投运以来，一直存在故障率较高，设备完好率较低的情况，主要存在液化气外输泵振动值偏高且振动值增幅较大，在较短的时间内振动值就接近报警值的问题，为此只有采用设备特护或者对外输泵进行拆检的方式进行消除，据统计，液化气外输泵自投运以来，泵体拆检大修6 次，电机拆检大修2 次，严重影响设备的正常使用，严重超出设备的检修周期，对设备乃至装置的安全平稳运行造成了极大的影响。并且由于液化气外输泵及配套电机体积庞大，液化气外输气厂房空间有限，液化气外输泵结构复杂，高压电停送的协调（高压运行电管理属于其他单位）以及现场工厂维修条件的缺失（不具备泵轴校正、动静平衡测试等作业条件）等原因，造成该泵的拆检维修工作较为繁琐且涉及更换配件尤其是密封件较多，一次泵的拆检大修至少需要40 h，若遇上备件不齐全，则等待的时间更长，从而产生较大的人力和物力成本（图3～图4）。

图3 外输泵现场

图4 现场拆吊并转运泵体

根据现场拆解的情况发现的主要问题表现在泵轴弯曲，轴承、轴套等零部件磨损。其主要原因分析如下：

（1）由于液化气外输量受装车站铁路外输量的限制，造成液化气外输量一直维持在20～30 t/h，造成液化气外输泵实际外输流量和压力都低于设计值，只能通过现场回流控制调节，使得外输泵长期处于低负荷运行，对泵的轴向力平稳影响较大，影响设备及装置的平稳运行，同时能耗较大造成浪费。

（2）该泵扬程较高，汽蚀余量低，泵轴长3 m，共有11 级叶轮，造成该泵对水平度、间隙配合、流体介质均要求较高。因而对运行环境、维修环境、维修条件及人员技能要求较高。

（3）电机运行电流小于11 A（实际运行在9 A 左右），选用200 kW 高压电机造成基数过小，不能有效反映非正常运行状态，整泵稳定性不高。同时高压电机的维修难度大，维修成本高。

（4）配件管理工作滞后，备件计划不周全，备件缺少，因维修次数较多且频率较高，造成配件报废及采购速度不能及时跟上，造成零部件缺失较多，而同类型泵在兄弟单位使用较少，很难协调备件。该泵组结构复杂，零部件众多，因此即使任何细小部位出现故障均会造成外输泵不能正常使用，所以外输泵任何部位一旦出现备件缺少均会出现较长时间待料停泵，成为影响外输泵安稳长满优运行的原因之一。

2 措施实施

2.1 认真做好“精心巡检、精细操作、精准维护”，确保外输泵运行安全平稳

具体对策：①精心巡检。完善设备巡检考核制度，严格执行交叉巡检制度，要求岗位员工以高度的责任心和十字巡检法，每两小时认真巡检一次，及时发现、及时消除事故隐患，并规范填写巡检记录表；②精细操作。利用交接班、安全会等机会组织员工学习精细化操作的相关知识，将精细化操作理念扎扎实实落实到班组、岗位，提高员工技术水平。同时，加强对员工操作情况的检查监督，严肃处理违规操作；③精准维护。实施设备寿命管理，做到勤查、勤检、勤维护，使设备检修逐步转向了计划性检修和预防性检修；在机组等级保养和故障处理中，强化设备精准维护，提高检修效率，减少人力物力耗损，确保压缩机长周期稳定运行。

2.2 对外输泵重新选型，促进外输泵安全平稳高效运行

结合实现实际情况，对液化气外输泵重新选型采购安装，屏蔽泵具备以下特点：①封闭性。屏蔽泵可以避免渗漏现象发生，因而在输送贵重液体、有毒液体以及易燃易爆等介质时特别适用；②安全性。其安全性是由于屏蔽泵转子与定子分别设置了屏蔽套，在输送当中介质不会接触到转子和定子，即使当屏蔽套出现破裂，液体也只会裹附转子和定子，而不会泄漏到外部；③屏蔽泵的特殊结构使得其体积相对更小且更紧凑，泵与电机一体，在安装的过程中无需对中心点进行校正，同时对基础及底座的精度要求相对较低，减少了大量的日常维护工作；④无需润滑油，在运行过程中更加平顺，无噪声，也无滚动轴承以及电机风扇，无须添加润滑剂。

通过计算验证并与设计院、厂家进行沟通，选用安装大连帝国屏蔽电泵有限公司生产的立式多级屏蔽泵（型号R0810T-3711，功率65 kW，流量61 m3/h，扬程340 m，汽蚀余量2.3 m），将定子腔压力、轴承温度、绕组温度、运转监测进行组态便于实时监测，从就近低压配电室新增出线抽屉保障外输泵动力。改造前后液化气外输泵对比见图5。

图5 改造前后液化气外输泵对比

从图6、图7 可以看出，改造后的液化气外输泵在满足外输流量及压力要求的情况下，降低了出口截止阀的节流开度，减小了压降，降低了回流去液化气球罐的流量，有效避免了“大马拉小车”，预计年节电达65 万kW·h，通过与原剩余的1 台液化气外输泵（主要作为备用状态）进行配合，能适应小中高3 种不同工况的流量要求，流量调节更加平稳高效，同时目前改造后的液化气外输泵处于免维护状态，每年预计节约检维修费用27 万元，不仅降低了能耗，节约了运行成本，同时保证了装置的安全平稳高效运行。

图6 改造前液化气外输泵运行参数

图7 改造后液化气外输泵运行参数

2.3 建立维护保养配件管理数据库、分解落实备件计划责任、严格备件审批制度

建立维护保养配件管理数据库，组织大量经验丰富的设备维修、管理人员，结合外输泵修保规程，咨询厂家技术人员，大量查阅以往修保记录，总结出外输泵等级保养配件更换清单，增设外输泵等级保养用料筛选功能。同时加强对外输泵故障的分析，通过分析总结提前做好预防性维护保养用料储备工作，并将配件管理规定中的储备定额与消耗定额融入该数据库。分解落实备件计划责任，将每台泵落实到具体每一个包保责任人，同时明确包保责任人对包保责任区备件的统计责任；加强对包保责任人的包保责任区因缺少备件造成长时间停机的考核，加强对因排查不到位造成的设备故障进行严格考核；严格备品配件审批制度，建立、完善维护保养配件管理数据库，由材料员定期调查仓库库存，设备技术员调查备件部位的实际状况，两者结合，及时编制上报材料计划做好储备工作。

3 效果检查

通过严格执行“精心巡检、精细操作、精准维护”规定，开展液化气外输泵重新选型安装，满足现场需求，适应小中高3 种不同工况的流量要求，流量调节平稳高效，外输泵系统处于免维护状态；同时建立了维护保养配件管理数据库，加强了配件管理，有效的降低了外输泵的故障率，提高了运行效率，产生了良好的经济和社会效益，实现了外输泵的高效低耗平稳运行。