加氢装置减压塔底泵故障分析与优化设计

李立(中石化广州(洛阳)工程有限公司，广东 广州 510000)

0 引言

某石化公司沸腾床渣油加氢装置减压塔过汽化油泵，即位号1203-P-8309A/B的减压塔底泵，是H-oil、FRET等加氢工艺的关键设备[1-2]，其主要技术参数如表1所示。运行过程中发现，该泵叶轮流道结焦块堵塞严重，焦炭颗粒以及催化剂粉末对过流部件的磨损较大，这些故障严重影响了沸腾床渣油加氢装置的安全稳定运行。

表1 模型泵主要几何参数

1 减压塔底泵结构

1203-P-8309A/B型减压塔底泵为两级双支撑小扬程大流量离心泵，设计转速为2 900 r/min。由于该泵运行在高温易燃区[3]，出于安全运行考虑，对泵结构进行优化设计，如下图1所示。从图中可以看出，该泵采用两级背靠背旋流式结构，叶轮采用开式叶轮。介质经首级旋流叶轮加压，流经过渡流道进入次级叶轮再次加压并最终流出。泵体及泵盖上均设计有衬板，以保障泵装置的耐磨性。

图1 减压塔底过汽化油泵结构图

2 故障与原因分析

2.1 故障形式

减压塔底泵的故障形式多样，前人多针对振动异响展开研究。孙炯明[4]判定减压塔底泵的振动原因来自于水力不平衡，结合振动频谱图判定该泵残余径向力较大，并基于该泵运行工况点重新设计了叶轮得到了完全满足生产需求的新叶轮。张士伟[5]根据GP-3108塔底泵装置有效汽蚀余量计算结果，得出该泵异响原因是存在汽蚀现象，并提出了切割叶轮、增置诱导轮、采用正冲角等一系列解决措施。殷洪权[6]对比分析了叶轮优化、双吸叶轮和前置诱导轮对200YⅡ减压塔底泵汽蚀性能的影响，试验和实践结果表明扩大首级叶轮进口面积的同时增设诱导轮能够最有效地提高该泵的汽蚀性能。……