梁凤喜

（中海油气（泰州）石化有限公司，江苏泰州 225300）

0 引言

环烷基润滑油高压加氢装置为全球首套2段串联式装置，由于装置处理量较低，工艺条件苛刻（额定流量29.7 m3/h，出口压力17.09 MPa，操作温度165℃），因此在设备选型方面受到很多限制。经过专家论证，为了降低运行成本，公司放弃高压离心泵而选择高压往复泵，该反应进料泵为卧式5柱塞往复泵，从意大利整体撬装进口，柱塞直径75 mm，行程120 mm。液力端材料为耐高温碳钢，密封为2级密封，阀型为翼型阀，配有回收系统，漏液返回到泵的入口。动力端润滑采用飞溅冲洗方式。

高压往复泵主要适用于小流量，高扬程的工艺条件。国外在小装置中一般采用往复式高压泵。国内加氢装置基本采用高速离心泵。高温高压往复泵因制造难度高，易损件较多，难维护，易出现如柱塞填料处泄漏严重、密封面泄漏、弹簧阀组易损件寿命低、螺栓连接件断裂等，因此往复泵主要从德国URACA公司、美国OLLWELL公司、意大利PERONI公司进口 。

1 问题

环烷基润滑油高压加氢装置玉段反应进料泵采用往复式高压泵，物料介质压力高，如该泵出现异常将严重影响装置的正常安全生产。该泵自2016年运行以来共维修过7次，维修情况：出口单向阀弹簧断裂停泵1次，占14%；阀盖螺栓断裂泄漏停泵2次，占28%，填料泄漏量增大1次，占14%，备用状态下阀盖及缸体泄漏不能完整备用3次，占43%。统计分析表明，该泵的主要问题是阀盖螺栓断裂及备用状态下阀盖及缸体泄漏，其余故障均为易损件损坏。

2 原因分析及改进措施

2.1 填料泄漏量增大

填料泄漏量增大是填料正常磨损导致，泄漏通常与编织带填料有关，如发生液滴状泄漏，即使是普通泄漏，也应进行不断监测，定期紧固填料，可以避免不必要的泄漏，大大降低泄漏率。泵起动时，可能无泄漏或者有微量泄漏，经过一段时间的运行后泄漏会增大，维护人员应进行干预以重新调整填料的紧密度。根据厂家提供的数据，控制副填料函每个柱塞泄漏量必须约400 mL/h。为确保正确调整填料，必须遵守下列操作规程：

（1）切勿连续用力拧紧压紧螺母，否则可能产生无用的温升，造成填料异常磨损。

（2）填料应定期维护，否则填料可能松动并损坏，造成过量泄漏。

（3）停泵时，用手轻轻旋转压紧螺母使之靠向填料。

（4）起动泵并检查压紧螺母的温度以及副填料的泄漏量。

（5）如果泄漏量超过建议值，则停泵并将主填料拧紧1/4圈，然后通过扩展区拧紧副填料。

（6）起动泵并再次检查泄漏量和压紧螺母温度。

（7）如果条件允许，应该按第（5）条描述重新进行调整。

该操作必须执行直至达到上述泄漏值，环形螺母拧紧后，如果还未降低泄漏量，需要检查编织环的状态并进行更换，操作步骤：①填料必须按图纸组装，填料环组切口位置与前一个环成180°角，与前一个填料环成90°角；②往复泵试车及更换填料期间应调节密封填料的紧密度；③新填料安装时，调整填料函环形螺母，使主填料充实；④填料环之间不得留有空隙，填料中任何可能的轴向间隙都可能造成液压缸和柱塞损坏。

2.2 出口单向阀弹簧断裂

根据厂家指导定期更换易损件，保证设备平稳运行。

2.3 阀盖及缸体泄漏

针对该泵启泵初期以及备用状态下渗油，及时修改操作销项卡，增加备用泵预热：在泵头外侧增加保温夹层，启泵前通入保温蒸汽进行泵体预热，直至将温度升至规定要求，泵正常运行后可停掉伴热蒸汽。启泵时先全开压控阀，无压预热（510）min，然后缓慢升压到操作压力时对泵体螺栓进行热紧，严禁贸然对螺栓施加过度预紧力，如备用状态下泵体密封面仍有渗油现象，大多是泵体没有达到有效预热导致，可关闭泵入口阀进行备用。

2.4 阀盖螺栓断裂

泵体高温后螺栓发生应力变形，并长期在交变载荷和阀组的冲击载荷下，螺栓发生失效甚至疲劳断裂。改进措施：规范泵的检修作业，在紧固泵体螺栓时，严格按照紧固顺序用力矩扳手紧固，防止紧偏及预紧力过度和不足情况的发生。

螺栓应按十字交叉顺序每次拧紧到最终力矩值的30%，如图1所示。高温条件下，建议热起动期间检查螺栓的拧紧度。如果螺栓松动，每隔（2～3）h检查并重新调节拧紧力矩（表1，环境温度20℃），避免过度拧紧螺栓。当泵停止、常温冷却并减压后，检查并重新调节拧紧力矩。

表1 拧紧力矩

图1 螺栓拧紧顺序

2.5 泵体运行振动大

通常情况下，往复泵振动大的主要原因：①活塞冲程过大或汽化抽空；②活塞螺帽或活塞杆锁紧螺帽松动；③缸套松动；④缸内有杂物；⑤地脚螺栓松动；⑥十字接头中心架连接处松动。

经过分析，该往复泵振动大的主要原因：①泵基础二次灌浆不完整；②泵出口管线支撑松动；③往复泵出入口蓄能器未及时调节。前2个问题一次性整改完毕，泵体振动明显减小。此往复泵出入口均设有液压气动式蓄能器，该蓄能器是利用气体的可压缩性，以允许液压回路在压力下，储存大量被认为不可压缩的液体的一种装置。

针对泵体振动大的现象，要求维保单位及时定期检查泵出入口蓄能器压力，蓄能器充压维护应注意以下2点。

（1）缓慢引氮气至蓄能器内，直到压力达到比要求值高5%（入口压力0.4 MPa，出口压力11.5 MPa）。断开充压设备，等待几分钟维持温度稳定，排放多余气体，将压力维持在设定压力。

（2）建议启泵后的10 d内以及之后每6个月对蓄能器预加载压力进行检查调整。蓄能器安装在往复泵出入口，流体侧的压力一般借助预加载装置进行检查，通过瓶装干燥氮气（N2）进行再生或升压，绝对不允许使用压缩空气、钢瓶气体或者其他类型的气体。在流体侧压力降低的情况下，无论蓄能器是否安装在往复泵出入口，必须进行压力调节。

3 加强检修质量控制及设备维护管理

填料的正确安装、缸体螺栓的合理紧固以及设备运行期间的有效维保是高压往复泵稳定运行的重要保障，因此对检修工作提出5条要求：

（1）检修作业前必须制定检修方案，填料安装以及后期的填料紧固必须执行检修方案。

（2）缸体螺栓的紧固必须使用力矩扳手，预紧力适中，严禁超力矩操作。

（3）定期检查填料泄漏量，合理紧固压紧螺母。

（4）定期检查往复泵出入口蓄能器压力，必要时进行压力调整。

（5）往复泵备用期间做好预热，启泵前对泵体及泵盖螺栓进行合理预紧。

4 结束语

填料压紧螺母的调整是保证填料正常使用和延长使用寿命必不可少的环节，必须按照操作手册认真进行，根据实际经验总结最佳操作方案。在泵头外侧增加保温夹层，开泵前泵体预热，严格按照力矩要求紧固泵体及阀盖螺栓，并在预热后、启泵前对泵盖螺栓进行热紧。在上述方面加强管理以后，高压往复泵未发生过填料异常泄漏、螺栓断裂以及阀盖及缸体泄漏等故障，玉段反应进料泵的运行周期得到有效保障。