浅谈丙烯腈装置贫水泵P115 的国产化试用

朱金明

（大庆炼化公司聚合物一厂，黑龙江 大庆 163411）

1 运行现状

丙烯腈装置离心泵70%为美国高质泵公司（ITT 公司）产品，从1995 年开工运行至今，均已超15 年的运行寿命，由于材质疲劳、腐蚀和磨损等原因，造成设备故障率升高、可维修性降低，设备维修后振动值最好状态也只能维持在3mm/s 左右，而且美国高质公司在中国境内没有制造工厂和售后技术服务人员，所有配件均需要进口，周期长、费用高，且无技术支持，给装置平稳生产造成了巨大的隐患，也造成了巨大经济损失。

其中，故障率最高的为贫水泵P115，其为大循环系统的重点机泵，扬程138m，出口压力1.5 ～1.8MPa，额定流量250m³/h，辅助电机为6000V，220kW。从1995 年7 月投用至今，运行了20 多年，由于其泵壳、泵盖、轴承箱、电机地脚均存在磨损和形变，故障率逐年增加，从2013 年至今大小维修20 余次，维修费用达到65 万余元。如果继续使用，其维修费用将逐年增加。为了降低维修成本，提高设备运行的可靠性，调研争取将P115S 泵进行国产化，内容包括除蜗壳以外的所有配件（泵盖、机封压盖、轴承箱、泵轴、叶轮、油封）和电机。

2 调研情况

（1）安庆石化丙烯腈装置P115、P110，和急冷塔上段循环泵P107 的泵轴进行了国产化，厂家为其自己的机加车间生产，生产的泵轴没有足够的检测手段，也是靠试用来检验泵轴的质量。现其高质泵的运行情况与我公司基本相同，故障率比较高，也正在策划超寿运行高质机泵的国产化项目。

（2）山东科鲁尔丙烯腈装置的撤热水泵P102、供水泵P103、上段循环泵P107、T101 下段循环泵P108、贫水泵P115、吸收塔侧线循环泵P110、吸收塔釜液泵P109 等关建机泵全部为嘉利特荏原的离心泵，投用3 年除更换到寿机封，未进行其他项目检修，设备运行状态良好，振动基本在1mm/s左右，温度基本控制在45 度左右，机封、轴承寿命均超过24000 小时，设备表面干净整洁、无渗漏点。

（3）嘉利特荏原泵业公司由中国浙江嘉利特实业有限公司和日本荏原制作所合资，全系引用日本荏原的设计开发理念和加工工艺，从设计、制模、铸造、加工、组装、试验均独立完成，质量全过程由日本技术人员负责。其先进的3D 扫描技术，可在装置现场对机泵的配件进行扫描成型，精度达到0.001mm，可以在最短的时间内将机泵的叶轮、泵盖、轴承箱、泵轴和油封扫描成型，直接建模、铸造生产。0.001mm 的测量精度可实现新加工配件与原配件有相同的水利性能。

3 调研结果

（1）通过对国内丙烯腈行业的调研，安庆石化丙烯腈装置与我装机情况基本相同，装置大量使用美国高质离心泵，也出现了故障率升高的情况，其在2010 年便开始高质离心泵的国产化工作，效果良好。其中包括急冷塔上段段循环泵P107、吸收塔侧线循环泵P110 和贫水泵P115。

（2）本次调研也对嘉利特荏原机泵在国内丙烯腈行业的使用业绩进行了确认，在大庆石化丙烯腈、山东科鲁尔丙烯腈、上海赛科丙烯腈、吉林石化二套丙烯腈装置的关键机泵均使用嘉利特荏原的离心泵，其在中国丙烯腈行业的业绩仅排在高质后。我车间在用荏原机泵共计15 台，最长无维修运行时间为8 年，最短也都超过3 年。由于P115、P110泵壳基本完好，和厂家最终确定的方案为：将蜗壳以外配件的国产化，其加工精度可以保证国产化的配件与泵壳的完美匹配，且设备能够达到原设计的性能。此方案不更换原机泵蜗壳、不动进出口管线和泵基础，不需要停工也能实现配件的替换，不会破坏现场原有管线的应力条件，将现场的施工量降到最低。

表1

表2

（3）通过调研，建议使用嘉利特荏原泵业有限公司离心泵，原因如下：1）2014 年投产的山东科鲁尔丙烯腈装置的大循环、撤热水系统，上海赛科撤热水泵等重要机泵均使用嘉利特荏原的离心泵，包括正在筹建的舟山也把荏原嘉利特离心泵作为首选。2）大庆石化丙烯腈、吉化二套丙烯腈装置的大循环、撤热水系统机泵为日本荏原离心泵，与嘉利特荏原为相同技术，使用效果良好。

（4）费用对比。嘉利特荏原泵业有限公司和美国高质泵公司主要配件报价对比如表1（万元）。

4 国产化改造要求

（1）现场机泵的操作条件(表2)。

（2）技术要求与质量保证。

①原泵为美国高质泵公司生产的3700 6X8-16A 和3700 4X6-13，现在由嘉利特荏原泵业有限公司负责对以下零部件做国产化测绘，并完成买方所需零部件的设计、制造、检验，保证提供的零部件与旧泵零部件能匹配适用并满足使用要求（因个别旧泵零部件磨损，由卖方重新设计，不能保证单个零部件具有互换性）。②卖方采用3D 扫描技术、三坐标测量仪及标准量具以充分保证测绘部件的尺寸精度，并确保关键配件满足如下技术要求(表3)。

表3

③机泵配件在满足规定的使用条件下，高效、安全、稳定和连续运转，连续运转的周期＞8000 小时。

④机泵配件更换后泵的流量、扬程、效率指标应在合同（技术协议）和GB3216 标准规定的允差范围内，如表4。

表4

⑤机泵振动值按GB10889《泵的振动测量与评价方法》执行，并保证轴承处振速≤3.0mm/s。

⑥泵噪音符合规定GB10890《泵的噪声测量与评价方法》的B 级指标(距设备1 米处 ≤85dBA)。

⑦质量保证期为配件到货后18 个月或配件投用后12 个月，以先到期为准。在质量保证期内，对因所提供配件的设计、工艺、制造等所有卖方原因造成的设备损坏由卖方无偿供货、维修、更换。由于买方原因造成的问题，卖方也及时协助分析处理。⑧配件安装后离泵一米处，噪音值不超过85dB（A）。

5 现场使用情况

2019 年7 月31 日～8 月1 日，对丙烯腈车间贫水泵P115S 进行了国产化更换，此次国产化更换了嘉利特荏原泵业有限公司生产的叶轮、泵轴、轴承箱。更换后对试运效果良好，流量、压力、扬程均满足生产要求。在试运期间，对机泵进行了详细的测温、测震，用来验证机泵的使用情况，均满足技术要求中的相关条款。

6 结语

丙烯腈车贫水泵国产化大大缩减了配件的采购周期，由原来进口配件半年以上的进货周期减少到现在一个月左右，为装置安全、平稳运行提供了更加有效的保障。

此次国产化节约费用效果明显，轴承箱费用由15.6 万元减至3.1 万元，节约成本12.5 万元；泵轴费用由6.3 万元减至1.2 万元，节约成本5.1 万元；叶轮费用由38.7 万元减至1.5 万元，节约成本37.2 万元。通过此次国产化，共计节约配件成本54.8 万元。

通过丙烯腈车间贫水泵国产化实验成功，为装置其他进口机泵国产化打开了大门，在以后的生产和检修过程中，可以积极推进机泵的国产化进程，尽快将装置已到达使用寿命的进口机泵进行国产化，已降到机泵运行中的故障次数，减少设备运行中的维修频次和维修费用。