回流泵管线（精选4篇）
回流泵管线 篇1
河南能源化工集团中原大化公司煤化工装置, 是以煤为原料, 燃烧气化后作为原料气送往甲醇工段。在甲醇工段, 原料气经一氧化碳变换单元调节后, 送往低温甲醇洗单元进行洗涤。洗涤后的工艺气经压缩送至合成单元生成粗甲醇, 粗甲醇再送往精馏单元进行提纯。其中一氧化碳变换采用技术改造后的低水气比耐硫变换工艺, 节能效果显著;低温甲醇洗单元与合成单元, 分别采用了德国鲁奇公司低温甲醇洗和丹麦托普索合成工艺的技术专利, 均为世界上先进的工艺技术, 具有自动化程度高、能耗低等特点;而精馏单元采用了国内大型甲醇生产装置普遍流行的三塔精馏和一塔回收工艺, 该工艺的特点是节能、环保。
精馏单元管线多数采用了碳钢材质。随着时间的推移, 我们发现精馏单元预洗塔回流泵的入口管线、出口管线等处出现了不同程度的腐蚀, 管壁也变得薄脆, 严重处甚至出现了砂眼, 发生了甲醇泄漏现象, 而其他精馏塔处管线未发生此现象。针对这一隐患, 我公司在生产期间采取了加箍打紧防泄漏的对策, 作为临时处理;在停车检修的过程中, 将预洗塔回流泵的管线一次性全部更换为不锈钢材质。在处理隐患之后, 反思一下, 究竟是何种缘由造成设备、管线腐蚀严重呢?探其原因, 我想应有以下几个方面:
首先, 出现这样的后果, 与进入精馏单元的粗甲醇成分是分不开的。我公司生产的粗甲醇的主要成分如下表所示。
粗甲醇呈现酸性, 这是造成设备、管线发生腐蚀的根本原因。而粗甲醇呈酸性的根由主要有以下几个原因:
(1) 煤制甲醇工艺在合成塔生成甲醇的主要化学反应式如下:
合成甲醇的反应是一个可逆反应, 这就造成了CO2不能反应完全, 会有一部分CO2作为可溶性气体溶于粗甲醇中。CO2与粗甲醇中的水发生水解反应, 生成了碳酸 (H2CO3) 、碳酸根 (HCO3-、CO32-) , 具有酸性。
(2) 在合成甲醇的过程中, 不可避免地会有副反应发生, 从而生成一些呈酸性的副产物。其中以甲酸 (HCOOH) 和乙酸 (CH3COOH) 居多, 前者酸性比碳酸还高, 后者酸性虽弱, 但腐蚀性更强。
(3) 副反应生成的轻组分产物中甲酸甲酯 (HCOOCH3) 在一定的条件下也会发生水解, 生成甲酸和甲醇, 呈现酸性。
其次, 是加入预洗塔的碱液不合适。在精馏过程中, 因考虑到粗甲醇的酸性会对设备产生腐蚀, 故而会有一定浓度的碱液进入预洗塔。经脱盐水稀释过的碱液 (主要是Na OH浓溶液) 从碱液槽中, 通过碱液泵输送到预洗塔中, 起到了中和酸性物质的作用。配比之后的碱液, 会因碱液浓度、碱液量以及碱液泵的量程, 减弱中和作用, 使经预洗塔精馏之后的甲醇气相仍呈酸性。
同时, 也应注意到, 粗甲醇在送入精馏单元进行精馏时, 对首先进入的预洗塔管线侵蚀更为严重。而在经过预洗塔处理后, 酸性减弱, 对后续精馏塔侵蚀微弱, 甚至可忽略不计。
针对以上分析, 我们采取相应的措施, 就能够避免精馏预洗塔的设备、管线遭到腐蚀。应对措施主要有以下几个方面: (1) 优化甲醇合成反应, 尽量减少CO2的累积和副反应程度, 减少粗甲醇中的CO2含量以及酸性副产物; (2) 配比碱液要适中, 定期分析碱液情况, 定时分析精馏状态, 根据精馏状态相应地调整碱液浓度、碱液泵量程; (3) 在考虑经济性的条件下, 更换最易发生腐蚀的设备、管线, 改为不锈钢材质, 这从根本上杜绝了腐蚀的发生。
总的来说, 此次腐蚀泄漏事件, 从精馏塔的设计和操作两方面给予我们一定的提示。
从设计方面来说, 设计精馏塔之初, 应考虑到物料的不同状态对设备的影响, 经济的合理性, 进而区别对待。对设备和管线采取不同的材质, 减少物料对设备的侵蚀, 避免二次修复或者更换, 增加生产成本。
从操作方面来说, 针对物料成分不稳定的状况, 在实际生产中累积经验, 总结教训, 找到最优操作方式方法。在保证生产安全稳定的前提下, 延长设备的使用年限, 降低设备折旧维修费用。
参考文献
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[3]胡文平, 袁志峰.两塔精馏精甲醇产品酸度的控制[J].化工设计通讯, 2012 (04) .
微泵注射过程中血液回流的处理 篇2
(1) 发现静脉回血时, 应根据所用药物性质和回血量采取不同措施。对给药速度要求不严、回血量极少的药物, 可直接按快进 (FAST) 键, 但对于一些特殊药物, 如胰岛素、硝酸甘油等不能简单地按快进 (FAST) 键处理回血, 快进键只适用于需短时间内泵人大量药物, 发现少量回血, 可用生理盐水的注射器接头皮针, 将回血推回。如回血较多至延长管时, 需更换泵管。
(2) 采用从同一输液通路输注其他治疗性药液, 配合缓慢 (5滴/min) 静脉输人250 mL的额外生理盐水, 达到最慢滴速来阻止回血的目的。
(3) 将微泵至于高于静脉穿刺肢体10～20 cm左右, 如床头柜上, 造成静脉压防止血回流至堵塞。
(4) 输液肢体不要进行剧烈运动, 防止药液外渗。应用深静脉时注意肢体位置, 不可弯曲时间过长或下蹲过久, 尽量避免下床活动。病人转运过程中避免微量泵的垂直移动, 泵体应平移。
(5) 使用期间不能随意中断药液输入, 提前配好药物备用, 当残留报警灯闪亮时及时更换药液, 因为此时药物泵入的速度仅为设定量的1/4, 更换药液时动作要迅速、准确。更换药液时不要直接更换, 宜采用“分离更换法”, 即将注射器输注管路与病人断开后再更换注射器。
如此护理既提高了药物治疗的有效性、护理质量, 又减少了病人及家属的焦虑情绪, 安抚了病人的情绪, 减轻了护士的工作量, 从而有效地防止通道堵塞或血栓形成, 保证微量泵作用的正常发挥。
参考文献
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[3] 钟慧欣, 李海英.碘伏治疗Ⅲ期压疮的疗效观察[J].临床护理杂志, 2006, 5 (3) :70～71.
[4] 钟淑浪.气管切开术后并发症原因分析及护理现状[J].现代中西医结合杂志, 2009, 18 (32) :4047～4048.
[5] 消毒技术规范 (2002年版) .卫生部.
[6] 周剑丽, 高春霞, 张卓, 等.碘伏在外科换药处置中的作用[J].中国误诊学杂志, 2009, 9 (26) :6536.
回流泵管线 篇3
一、机械密封故障介绍
柴油泵与回流泵的机械密封结构如图1所示, 采用的是集装式金属波纹管机械密封, 波纹管安装在机封压盖上, 动环采用硬质合金, 静环为石墨环, 辅助密封圈为柔性石墨垫。冲洗方案采用的是API682标准中的PLAN21方案 (图2) , 从泵出口引出高压介质经节流孔板、冷却器降温进入密封腔, 对密封端面进行冲洗和冷却。
装置2008年投用以来, 机械密封泄漏故障频发, 每次检修, 从泵体降温到检修完成, 再使泵预热备用, 至少要2天时间。检查解体后的机械密封 (图3、图4) , 发现波纹管与密封轴套间有大量焦粉堆积;动环和静环之间的密封端面有摩擦痕迹;密封腔内有焦粉等杂质。另外泵运行时, 密封辅助系统的冷却器外部温度可达120℃, 冷却器回水温度过高, 打开水线上的接头有水蒸气冒出。为保证泵运行, 只能将冷却器顶部丝堵打开, 水就地排放, 造成循环水浪费。
二、机封泄漏原因分析
1. 波纹管失弹
动环波纹管的内外侧凹槽内均填满了焦粉, 说明机械密封泄漏是由于焦粉在波纹管内沉积、结焦, 使波纹管失去弹性且补偿性能变差所致。因泵的冲洗冷却液从泵的出口段引出, 经过限流孔板和冷却器冷却后, 再回到机械密封的循环流程, 流程见图2。
焦炭塔内的渣油发生缩合反应后就产生了一定量的焦粉, 焦粉随着塔顶油气进入到分馏塔内, 在塔的各个抽出口均有焦粉存在。柴油及回流泵也不例外。泵采用的PLAN21冲洗方案, 即用自身介质进行直接冲洗, 由于介质中存在焦粉, 从而造成波纹管上有焦粉沉积。由于得不到很好的冷却冲洗, 焦粉逐步结焦而导致波纹管失去弹性。
2. 密封端面磨损
由于泵介质中会携带一定量的焦粉, 摩擦副的周围也存在结焦物, 这对摩擦副危害相当大。固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用, 使密封发生剧烈磨损而失效。输送介质中携带的焦粉不可避免的沉积于密封腔内, 造成动环和动环座以及轴套间的间隙堵塞, 导致动环轴向动作失灵甚至卡死, 加上波纹管失弹, 端面比压降低, 从而导致泵启动后密封端面不能很好贴合, 冲洗液不足, 密封就会出现微漏。密封面贴合不紧且随着胶粉颗粒进入摩擦副后, 密封端面逐渐磨损, 再加上静环轴向补偿不及时, 造成密封泄漏量增加, 最终导致密封彻底失效。
3. 冲洗方案不适合
泵选用PLAN21冲洗方案, 从日常运行中发现循环水有汽化现象。方案存在两方面缺点, 一是自冲洗存在焦粉颗粒, 二是冷却器冷却效果不好, 冲洗液温度高 (可达150℃) 。冲洗液温度升高后, 冲洗介质黏度降低, 密封端面液膜变薄、失稳, 造成摩擦副磨损速度加快。另一方面较高的冲洗液温度, 对于辅助密封圈的密封性能存在影响, 因为辅助密封圈均为非金属, 耐高温性能不好, 密封性能变差。
为降低冲洗液温度, 一是设想增加循环水量, 但是现场循环水进、回水线管径固定, 重新敷设成本太高。二是设法更换较大换热面积的冷却器, 目前换热面积为0.8m2, 在标准的PLAN21配置中, 已属于最大面积。如果订做更大的冷却器, 现场安装空间不足, 影响机泵日常检修, 所以两种考虑均不理想。
三、改造方案及效果
1. 密封体部分改造
将密封结构改造为串级密封, 如图5所示。密封采用两套金属波纹管结构, 动环选用硬质合金WC, 石墨环选用进口石墨, 金属波纹管采用INCONEL718, 一二级密封的材料配置相同。一级密封为主密封, 起密封工艺介质的作用, 二级密封为辅助密封, 作为一级密封的备用密封, 采用润滑油为冲洗介质, 循环使用, 避免密封与介质焦粉接触。一旦一级密封发生泄漏, 二级密封将起到主密封的作用, 如果一二级密封均发生泄漏, 泄漏的介质将泄漏到辅助系统的密封罐中, 不会发生外漏现象, 从而保证装置安全生产。
2. 密封辅助系统改造
根据冲洗方案PLAN21系统存在的问题, 将冲洗方案改造为PLAN32+53A, 系统配置见图6。将原机械密封的辅助系统冲洗方案PLAN21改造为由80℃柴油外冲洗PLAN32系统。该系统能够保证冲洗的温度不至于过高且能够保证流量的稳定, 由于焦化装置有封油系统, 由装置的柴油出装置线引出至封油系统, 有封油罐和过滤系统, 这样能够保证封油的纯净度, 在增加的PLAN32配置中, 可以控制封油的压力和温度, 另外对封油进行再次的过滤和对流量进行有效地控制, 从而更能保证密封的冲洗效果, 使一级密封工作在良好的环境中, 避免了与焦粉的接触, 能够延长密封的使用寿命。
辅助系统较原来增加了PLAN53A冲洗系统, 优点是保证了机封运转的安全性, 即使泄漏也不会向外漏, 不会发生火灾, 同时能保证二级密封在一个稳定的环境中运行。在密封罐顶通入比封油压力高0.05~0.1MPa的氮气, 这样能够增加二级密封冲洗液的循环量和保证一级密封发生泄漏时不至于外漏。罐内采用冷却盘管冷却, 用来降低密封产生的摩擦热。密封罐上配置液位计, 控制冲洗油的液位, 便于操作巡检时掌握密封的运转情况。
3. 效果
炼油厂焦化装置柴油及回流泵改造密封系统改造后, 机械密封已运转1年多, 没有发生密封泄漏现象, 对密封结构和辅助系统的改造较成功, 提高了设备运行的可靠性, 机械密封故障率大大降低。
摘要：炼油厂焦化装置柴油泵与回流泵机械密封, 频繁出现泄漏超标现象。分析泄漏原因, 认为是波纹管内焦粉堆积, 使波纹管失弹、端面磨损与密封局部过热所致。提出将密封改造为串联式机械密封, 辅助系统改造为PLAN32+53A方案。
回流泵管线 篇4
关键词：ACS800变频器,异步电机,调速,节能
0 引言
甲醇工业中,由于天然气能源供应紧张,三相异步电机在运行过程中负载变化较大,因此电机轻载运转较为普遍,严重影响了电网的功率因数,也增加了电能损耗。而利用变频调速技术改变设备的运转速度,以调节精甲醇回流泵的流量,既可满足生产需要,又可节约大量电能,本文就此展开探讨。
1 精甲醇回流泵的运行情况
精甲醇回流泵是中海石油建滔日产2 000t甲醇装置精馏系统的一台重要机泵,其主要功能:一是将精馏塔顶一部分冷凝液送回精馏塔做回流液,来调整精馏系统回流比;二是将采出的合格精甲醇送到中间罐区;三是在开车期间或者产品不合格时将精甲醇送往粗甲醇罐区。
1.1 泵电机参数
电机型号:1MJ7313-4CA90-Z
额定功率:132kW额定电压:380V
额定电流:245A额定频率:50Hz
功率因数:0.86转速:1 480r/min
1.2 回流泵参数
回流泵型号:离心式/ZE 200-5560
额定流量:448.00m3/h
轴功率:109kW
额定效率:73.4%
运行情况:工频运行流量为344m3/h,阀门出口开度为33%
1.3 流量调节和工频频繁启动存在的问题
(1)用阀门控制精甲醇回流泵流量时,泵的工作效率较低,有ΔP功率被损耗浪费,且损耗随着阀门开度的减小而增加。而用转速控制时,由于流量Q与转速n成正比,扬程H与转速n的平方成正比,轴功率P与转速n的立方成正比,即功率与转速n成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门开度的方法,而是用调整电机转速的方法来调节流量,那么在同样流量下,原消耗在阀门上的功率就可避免。
(2)对生产工艺中负荷变化的适应能力差。由于生产负荷需要随着系统的变化而进行调整,因此需要通过频繁操作来调整原来满足要求的工艺参数。
(3)异步电机直接启动时的起动电流一般达到额定电流的5～7倍,对电网冲击较大,会引起电机发热,强大的冲击转矩对电机和泵的机械寿命也会产生很多不利影响。
2 ACS变频器选型和特点
2.1 变频器选型
化工行业连续生产的性质决定了所选变频器应具备更高的可靠稳定性,要求变频器具备可靠自启动和抗晃电功能以及可控平稳的最大启动转矩。另外,变频器输入谐波对电网影响较大,严重的高次谐波甚至会使供电系统保护装置误动;增大了测量仪表误差,影响测量精度和控制性能;同时还会影响其它电力电子装置、计算机系统及通信设备的正常工作。这就要求变频器应具有可靠的滤波消磁措施,以免对其它电气设备造成影响。
综上,变频器选用ABB公司ACS800系列,根据功率和控制要求选用了ACS800-04-0260-3+P901+E210,带Profibus通信卡件。
2.2 ACS800变频器特点
(1)DTC直接转矩控制可以保证低速高转矩输出,在低速甚至零速下能够提供电机的额定转矩。
(2)输出转矩大。ACS800变频器能够输出平稳的最大转矩,在大负载下最大输出可达到200%额定转矩,还能在短时间内输出并保持250%额定转矩,且转矩响应时间低。
(3)速度控制精确。无编码器状态下速度误差为0.3%,有编码器状态下误差为0.1%。
(4)启动特性好。传动系统能在0.5s内迅速启动,且不影响转矩的输出性能。
(5)磁通制动。ACS800变频器能够通过输出电机励磁电流来提高电机磁场,保证足够的制动磁通来迅速变速,大负载下的制动效果也非常好。
(6)ACS800变频器具有方便的调试软件和连续监控功能,其中Drive Window软件能迅速对装置参数进行在线调试,还可同时不间断监控多个参数。
(7)若电网电压瞬间跌落,传动单元将利用电机旋转的动能继续维持运行,只要电机旋转并给传动单元提供能量,传动单元就能正常工作。若主交流接触器保持在吸合状态,则在电网电压恢复后,电机就能立即投入运行。
3 电路方面改造
3.1 主回路改造
保留原M102控制柜主回路,经变频改造后原M102控制回路相当于变频回路的旁路。改造后的变频回路如图1所示。
3.2 工频/变频工作模式切换
当变频器故障或变频器定期维护保养导致电机不能在变频模式下工作时,可手动切换到工频模式,由原来带M102综保的配电抽屉供电。此时,电机的启停与变频模式下的操作相同,但需要把变频柜上的“变频/工频模式”选为“工频模式”。
3.3 控制回路改造
(1)保留原来带M102配电柜的控制回路以便随时备用,但要求两种工作模式下的控制回路应具有独立性。为了避免两套控制系统回路的电源出现交叉和寄生,增加了工频/变频选择开关(有4对节点),同时两种工作模式下的接触器带有互锁,以确保电源独立可靠。
(2)为确保变频器启停的安全性,在启动和停止回路中增加了2个时间继电器,利用时间继电器KT1的延时闭合接点来启动变频器,利用断电延时继电器KT2的延时断开接点来停止变频器。即当接触器吸合或释放后,经过3s延时才启动或停止变频器的输出,这样就确保了安全启停变频器,延长了变频器的使用寿命。
4 变频器调试
4.1 重要参数配置
(1)电机额定参数设定:
99.04定义电机控制模式,选择DTC直接转矩控制;99.05～99.09定义电机的额定电压、电流、频率、转速和功率,这些参数直接关系到电机的过负荷、过流、接地等保护动作。
(2)启动方式和外部给定的参数设定:
10.01选择DI1,通过DI1口的输入值来确定启停电机;11.03选择外部给定调速信号,AI2模拟量输入信号为4～20mA;13.06选择模拟输入信号的最小值(4mA)和最大值(20mA)。
(3)输出信号设定:
15.01选择“speed”速度输出;15.03选择模拟量输出的最小值,即对应的转速为0;15.05选择模拟量输出的最大值,即对应的转速为100%。
(4)允许运行参数设定:
16.01选择DI4,设定Run Enable为开,若Run Enable选择为关,则传动单元将不会在启动或运转时造成停机。
4.2 电机优化
99.10参数选择MOTOR IDRUN模式,即在传动单元初次启动时,将自动进行励磁识别(ID Magnetisation)。一般情况下,电机转速工作点接近零速,或运行转矩在额定转矩之上的一个宽域内,并且无任何速度测量反馈信号的装置才进行该项工作优化。该模式选择是为了让变频器自动识别电机的参数以实现最佳控制,因为DTC控制需要变频器自动识别已建立的精确电机模型。自动励磁辨识时需要脱开联轴节。
5 改造后的运行分析
5.1 节电效果分析
工频运行电机的平均功率为99kW,每天的耗电量为2 376kW·h;变频运行电机的平均功率为73.92kW,每天的耗电量为1 774.08kW·h。根据工频、变频日均电量计算的节电率为:
因电机连续运行,一年按365天计,电费按0.61元/(kW.h)计算,则年节电效益为:
系统自投运以来,运行稳定、节能效果明显。
5.2 运行状况对比
(1)电机运行情况:改造前电机平均运行电流约为180A,改造后电流约为160A;电机温度与改造前同期相比下降5～10℃;电机开启时由于变频器的作用,启动缓慢加速,减少了对电网的冲击。
(2)泵运行情况:由于电机启动是缓慢加速的,因此减少了负载对泵的冲击。
(3)工艺操作:改造前,需要根据系统需求调节阀门开度来控制流量;改造后,泵启动时全开出口阀,通过控制电机转速来调节流量,简化了工艺操作。
实现变频调速后,精甲醇回流泵常在额定转速以下运行,泵体轴承和密封件的磨损都大大降低,减少了维护工作量;电机运行时的振动和噪声也明显降低,运行温度也下降了。另外,还可实现电机软启动,启动电流不超过电机的额定电流,大幅减小了对电网和机械负载的冲击,延长了电机和泵的使用寿命和检修周期。
6 变频器谐波影响
变频器投运后,工作比较稳定,但在用电子摇表对变电所电机进行绝缘检测时,发现有的电机绝缘测量值与以往存在偏差。在排除电机本身问题后,更换机械式兆欧表进行检测,测量数值正常。再利用示波器对受到干扰电机的电压、电流进行检测,发现谐波电压、电流均小于3%,主要谐波分量是7次、9次谐波。分析原因主要是变频改造后的电机还是使用原来没有带屏蔽层的电缆,但谐波分量的平均值都在要求范围之内。
7 结束语