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烃泵出口压力表损坏的原因及防范对策

发布时间:2018-08-04 12:57:01 浏览:

笔者参加商丘市16家液化石油气充装站以下简 称充装站)的年检时,发现14家的烃泵出口压力表 问题:①烃泵工作时指针不动;②卸压后指针不回零 位;③指针越限到限止钉处;④指针脱落。

(1)压力表损坏的原因分析 烃泵是专门用于抽吸、输送液态的液化石油气的 装置,它的工作状况是靠出口压力表来体现的,烃泵的 出口压力是充装钢瓶的关键参数,压力值的准确、稳定 是保证安全充装的必要前提。烃泵出口压力表,在烃泵 工艺管路上的安装位置如图所示。

烃泵出口压力表的损坏,与烃泵的工作性能、管路 的布置、气温和操作有着直接的关系。

①烃泵的工作性能的影响:充装站普遍采用的是 容积式滑片泵,它是单作用泵,又称非平衡式或非卸荷 式叶片泵,在额定的工作压力下,其动平衡性能较好, 基本不振动,但它不适用于高压,工作压力越高,转子承受不平衡的径向力就越大,液体在出口管道内即产 生脉动压力表的指针就忽高忽低。烃泵出口至灌装间 管线压力随之产生波动,并伴随着安全回流阀启闭时 产生的出口回流管线液力冲击,这两个振源频率几乎 相当,当它与管线的固有频率相近时,则会产生共振现 ,对压力表及其它附件就会产生破坏作用。

②管路布置的影响:有些充装站管路安装不规范,在最高点不设置放空阀,即使有放空阀,阀门也是锈死 的。特别是改造后的充装站,个别管路布置的更是七歪 八扭。液化石油气粘度小,当环境温度或管道压力发生 变化时,极易气化,常以气、液二相存在,通常在管道的 最高点形成气袋。随着环境温度的升高或管道内剩余 压力的减少,气相空间不断增大就可能形成气阻甚至 断流现象。烃泵就会产生异常噪音和激烈振动,压力表 指针摇摆不定,时间长了,压力表弹簧弯管就会产生一 定的塑性变形,造成压力表失效。

③气温的影响:液态液化石油气在一定温度下 于某种原因使泵的进口处的压力,低于液态液化石油 气在该温度下的饱和蒸气压,液体开始汽化而产生汽 泡,并随液流进人高压区时汽泡破裂,周围液体迅速 填充汽泡空穴,产生液力冲击,这种汽泡的产生、发展 和破裂现象称为汽蚀。汽蚀的危害性比汽阻的危害性 还要大,它不但能损坏压力表,还能造成烃泵性能下 降。由于发生汽蚀时,转动的叶片与内套之间,不能形 成极薄的润滑液膜(无油润滑),而出现因机械磨擦造 成叶片烧软、烧溶的现象。

④操作的影响:液化石油气充装作业人员,必须经 过安全教育和培训,持证上岗,在作业中严格执行特种 设备的操作规程和有关的安全规章制度。一般在灌装 间装有便于调节的、具有直线流量特征的旁通阀(手动 回流阀)。容积式滑片泵的结构特点决定了其流量调节 必须靠旁路调节。灌装时,若充气枪实际使用数量减少 时(特别是选用大流量泵),一般先调节手动回流阀,使 多余的流量迅速流回储罐内,若操作不当或阀门失效, 管道压力达到自动安全回流阀设定的压力时,安全阀 启动,流回储罐。经验表明,安全回流阀启闭频率与充 气枪实际使用数量有关,当充气枪使用数量减少时 流量增大,启闭频率升高。安全回流阀频繁启闭,必然 造成管线液力冲击,管线振动,压力波动,压力表指针 摇摆不定。

(2)压力表损坏的防范对策

综上所述,烃泵出口压力表损坏的根源在于振动, 要防范压力表的损坏,必须从减少振动着手。

①合理选用烃泵并规范安装:选用烃泵时,不但要 考虑泵的适应介质,还要考虑泵的扬程能否满足液体 输送压力、高度及管路阻力等要求以及泵的流量能否 满足卸液和装液的要求。选用的烃泵与其实际充枪数 量要匹配,否则安全回流阀起闭频繁。为了避免烃泵在工作时发生气蚀现象,保证烃泵人口有一定的静压头, 烃泵的安装高度要尽量低于储罐的高度,一般要求储

罐液面与烃泵进口的垂直距离应大于0.6 m

②管路要科学安装:充装站要由专业的设计单位 整体设计,由具有安装资格的、有经验的安装单位安 装。严格按照图纸要求合理布局。烃泵的人口管路 长度不应大于5m且呈水平略有下倾的与泵体连 接,以保证人口管有足够的静压头,避免发生气阻和 抽空。如人口管路大于5 m应提高储罐高度,用产 生的静压力克服管道阻力。烃泵的出口管路应水平的 连接到灌装间,长度一般大于20 m,如需向上折弯 时(如图所示),在最高点应设置放空阀。若烃泵布 置在泵房时间距一般大于15 m),人口管线较长, 可采用保温材料将管道包起来保温,防止管道内的液 化石油气汽化。

③适时调整安全回流阀:充装站普遍都是露天布 置,受温度影响是不可避免的,.只要合理安装,精心 管理,汽蚀和汽阻现象可以降到最低限度。但在冬季 和夏季,温差较大,压力差别比较明显,若安全回流 阀的整定压力不变,安全回流阀的工作状态就处于两 个极端不起跳或起跳频繁。笔者认为,安全回流阀 每年应校验两次,冬季降低整定压力,夏季提高整定 压力,根据各地气候不同引起的压力差异,把安全回 流阀的整定压力加以调整,使烃泵进、出液压差控制 在(0.3~0.5) MPa 范围内。

④充装员必须熟练掌握烃泵安全操作规程和灌装 安全操作规程。在夏季,启动烃泵前要打开放空阀, 排除泵出口管道段内的气体,以降低汽蚀现象。若压 力表指针晃动剧烈,应缓慢调整手动回流阀,避免自 动安全回流阀频跳引起的液力冲击。在灌装时,要根 据实际使用充枪数量及时调整灌装间干管上的手动 回流阀使充装压力基本保持一个恒值,防止压力忽 高忽低造成压力表指针不稳定的现象。

(3)两点建议

①目前,充装站普遍使用的都是普通压力表,其 结构简单、价格低廉,抗振性能差。建议采用耐振压 力表,并安装缓冲管。耐振压力表可在环境振动和介 质脉动场合下正常工作,因为其壳体中充有阻尼液, 用以缓解外部的环境振动,接口处设有阻尼器,脉动 介质通过阻尼器予以滤波后才进人弹性敏感元件,以 确保仪表的正常工作和观察者的读数准确,在液化石 油气充装站尤为适合。②双螺杆液化石油气泵多用于地下罐地面抽吸模 式,由于价位略高于容积式滑片泵,所以在地面罐抽 吸模式中很少应用。双螺杆液化石油气泵不但保证了轻烃类低粘介质输送的高效率,而且具有气液混输能 改造时的最佳参考。

力,使其在不同抽吸条件下,能够顺利地解决输送过 程中产生的气阻、气蚀问题,它运行平稳,噪音低,振动小在其工作压力下脉动几乎为零。若液化石油气充装站从安全运行、长远利益着想该型泵可作为改造时的最佳参考。