淺議乙烯行業(yè)低溫泵的應用

　　由于在乙烯行業(yè)中一些裝置中的低溫泵要輸送的都是低溫介質(zhì)，且這些介質(zhì)一般都是比較容易氣化的，具有很低的溫度，并且多是易爆易燃的，所以這些低溫泵的應用就需要非常的嚴格。本文主要針對乙烯行業(yè)中的低溫泵如何選擇和應用提出了觀(guān)點(diǎn)，具有一定的參考價(jià)值。

　　乙烯行業(yè)作為我國石油化工工業(yè)的重點(diǎn)，它所產(chǎn)出的丁二烯、乙烯等產(chǎn)品是非常關(guān)鍵的原料對于石化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，所以國家對于乙烯行業(yè)是非常重視的。從目前的實(shí)際情況來(lái)看，輕柴油和石腦油裂解制造乙烯，主要的流程是通過(guò)順序分離來(lái)實(shí)現的，原理是發(fā)揮不同的溫度，按照從輕到重將碳量不同的裂解氣進(jìn)行組分，通過(guò)精餾的方法在各種溫度下分離，而產(chǎn)生不同的產(chǎn)品。在正常情況下，利用合適的壓力，可在常溫下組分碳三以上，零下40度可以組分碳二，零下100度則可以組分氫及甲烷，此時(shí)就需要能夠對低溫介質(zhì)進(jìn)行加壓和循環(huán)的泵。除此之外，真空技術(shù)網(wǎng)(http://likelearn.cn/)認為這些低溫的介質(zhì)，在卸車(chē)、裝車(chē)等過(guò)程中也需要低溫泵。

1、低溫泵的操作特點(diǎn)口

　　1.1、極低的操作溫度

　　由于低溫介質(zhì)大都在零下40度以下，特別是脫甲烷塔中的回流泵已經(jīng)達到了零下101度，在這樣低的溫度下一般的材料會(huì )發(fā)生冷脆現象，這樣就對加工制造泵體的材料提出了非常高的要求。

　　1.2、介質(zhì)壓力高

　　在日常的溫度下呈現氣態(tài)的丙烯、甲烷塔塔釜液和乙烯，為了讓其在液態(tài)的狀態(tài)下，必須用引入壓力非常高的泵，同時(shí)因為乙烯行業(yè)中的低溫泵的工藝要求要實(shí)現高揚程的效果，加上較高的出口壓力，所以泵要能夠適應高壓密封的要求。

　　1.3、裝置汽蝕余量低

　　由于經(jīng)由泵體傳送的介質(zhì)大都是從分餾塔塔底或者是乙烯的一些裝置中來(lái)的，具有很低的汽蝕余量，通常有效汽蝕余量，以泵吸入口為基準的NPSHa基本上到零。所以在實(shí)際生產(chǎn)中可以通過(guò)提高NPSHa來(lái)防止氣蝕的產(chǎn)生。

　　1.4、介質(zhì)極易氣化

　　因為低溫介質(zhì)在正常條件下氣化的壓力比較高，因為較多時(shí)輕烴類(lèi)，含碳量較為低，介質(zhì)在低溫泵入口的地方已經(jīng)十分達到飽和狀態(tài)，在工況的溫度下，非常容易氣化。這種情況下非常容易引起泵的運行的惡化，產(chǎn)生機封端面磨損、產(chǎn)生振動(dòng)等各種問(wèn)題。同時(shí)，在介質(zhì)處于微量太冷或者是處于飽和的狀態(tài)的情況下，介質(zhì)的氣化壓力就會(huì )變得非常敏感，氣化壓力能夠在百分之百到百分之二百之間變化，在溫度變化百分之二十五的情況下。所以，就要使那低溫泵做到保冷的狀態(tài)，不要有較大的溫度變化。此外還要求泵的本身的結構應力要十分的對稱(chēng)，這樣在冷態(tài)下的變形就會(huì )變得十分的均勻，泵本身的材料也具有較高的適應性。

　　1.5、操作周期長(cháng)

　　因為一般乙烯行業(yè)的設備都應該連續使用三年以上，雖然大部分的低溫泵使用的都是“一開(kāi)一備”的情況，由于需要做好保冷對于低溫泵來(lái)說(shuō)，所以拆卸、安裝都比較麻煩；預冷和倒空對于低溫泵來(lái)說(shuō)都要較長(cháng)的時(shí)間，在開(kāi)車(chē)時(shí)故障出現的幾率也較大。所以，泵組必需要穩定，這樣使用的周期就比較長(cháng)。

2、低溫泵的選型

　　2.1、基本結構

　　對于乙烯設備來(lái)說(shuō)，采用雙層殼體的立式筒袋泵，能夠更好地滿(mǎn)足低溫環(huán)境的需要，能夠保障生產(chǎn)的穩定運行。

　　2.2、材料選擇

　　選擇能夠適應低溫生產(chǎn)條件下的材料，是保證低溫泵正常運行的有力保障�？梢赃x擇奧氏不銹鋼作為與介質(zhì)接觸的金屬材料。在低溫泵中的軸封處主要采用非金屬材料，通常使用的是玻璃纖維、石墨以及增強聚四氟乙烯。

　　2.3、軸承與潤滑

　　對于立式多級結構的低溫泵，軸承主要分為上軸承和下軸承。上軸承一般為滾動(dòng)軸承，位于機械密封上端專(zhuān)用的軸承箱內，并采用稀油潤滑，若有必要應增加軸承箱輔助冷卻管路。下軸承為導向滑動(dòng)軸承，浸沒(méi)于低溫介質(zhì)中，并由介質(zhì)進(jìn)行潤滑；下軸承主要起中間支撐作用，來(lái)限制泵軸的徑向跳動(dòng)，可根據泵軸長(cháng)短不同設置不同數量的軸承。

　　2.4、軸封

　　因為低溫泵的介質(zhì)自身存在的特性，所以具有非常大的危險性，比如在泄露的情況下。所以，在密封上要十分的嚴格�？梢源斡脡菏诫p端面機械密封來(lái)應對容易氣化的介質(zhì)�？梢圆捎肞LAN53應用于密封輔助系統，充入帶壓的隔離液置于兩道密封中間，使其壓力大于介質(zhì)氣化的壓力，從而保證了安全。

3、低溫泵的操作

　　3.1、做好開(kāi)車(chē)

　　同其他裝置設備比較，低溫泵的開(kāi)車(chē)十分的麻煩，周期也十分的長(cháng)，第一次開(kāi)車(chē)需要二十小時(shí)以上，其主要的流程包括清洗、吹掃、干燥、預冷等多個(gè)環(huán)節。

　　3.1.1、合理的清洗

　　在低溫泵的生產(chǎn)、應用的流程中，它的體內會(huì )有許多的有害物質(zhì)，所以在原始開(kāi)工使用前要對其內部的物質(zhì)進(jìn)行處理，防止因為低溫結冰，而影響泵的使用和穩定。在具體的清理、清洗中，可以使用汽油灌到泵體的內部，使里面的物質(zhì)溶解，隨后要吹掃干凈，可以使用干燥的氮氣。接著(zhù)要用甲醇(無(wú)水)，用來(lái)吸收里面的水分，最終吹掃清理就可以了。

　　3.1.2、做好吹掃和置換

　　在清洗后，做好吹掃工作要堅持1個(gè)小時(shí)以上的干燥氮氣吹掃，這樣效果會(huì )非常好。通過(guò)將干燥的氮氣吹入泵體內，可以將里面的易燃易爆的空氣置換出來(lái)，從而保障了安全運行。還有一種利用在開(kāi)車(chē)前低溫氮氣置換能夠達到初步預冷的作用。

　　3.1.3、泵體的預冷

　　在泵體預冷上，必須要高度重視，因為這是低溫泵獨有的開(kāi)車(chē)過(guò)程。一方面是因為泵體的運行溫度非常的低，如果直接的運行，收到低溫的影響泵體本身會(huì )發(fā)生變形彎曲的不良后果，所以通過(guò)預冷能夠避免上述的影響，保證泵的順利運行。另一方面，由于乙烯是比較容易氣化的物質(zhì)，并且收到溫度的影響比較大，所以為了杜絕在應用中出現量大的氣體，在首次使用前或者在檢查修理以后使用時(shí)需要對低溫泵進(jìn)行預冷。這樣通過(guò)科學(xué)的預冷，就能夠保證順利的開(kāi)車(chē)。

4、高吸入比轉速離心泵的改善措施

　　(1)采用變頻電機驅動(dòng)離心泵，通過(guò)調節轉速來(lái)調節泵的性能，保持泵基本操作在最佳效率點(diǎn)附近，既能提高操作穩定性，也能降低能耗。

　　(2)增加帶控制閥的最小回流線(xiàn)，提高泵的實(shí)際操作流量，盡可能將泵的操作點(diǎn)靠近最佳效率點(diǎn)，可以從根本上改善泵的穩定性。

　　(3)對于高吸入比轉速的離心泵，應對整個(gè)允許操作范圍進(jìn)行性能試驗。