低温潜液泵在低温储罐中的应用.docx

低温潜液泵在低温储罐中的应用摘要：低温潜液泵广泛应用在低温液态介质储罐工程如液化天然气、液化乙烯、液氨等。安装在罐内的泵井中介质温度低装置汽蚀余量低试验要求高总体难度较大。本文介绍了某项目中应用的低温潜液泵的工况、结构特点、供货范围、检验试验等并总结了工程设计、采购、施工过程中遇到的问题和应对措施。关键词：低温储罐潜液泵应用中图分类号：TE文献标识码：A文章编号：1003-9082（2015）07-0343-02一、概述我公司负责总承包（EPsCm即设计、采购服务及施工管理）的某低温乙烯储罐工程中有几台低温潜液泵。泵的供货商为美国Ebara荏原国际有限公司低温事业部（以下简称荏原）。该低温储罐的基本设计参数为：内罐尺寸：φ33000*24300mm有效容积：18000立方米储存介质：低温液态乙烯设计压力：-0.005BarG～0.3BarG设计温度：-104℃泵安装在乙烯储罐的泵井中承担功能：灌装槽车功能向运输船输送物料将低温乙烯输送至下游的汽化器中经加热汽化送至下游用户。共有低压输送泵2台高压输送泵2台。泵的结构见简图。二、工况特点1.介质温度低液化乙烯比重为0.569kg/m3操作温度为-104℃高压输出泵额定流量24m3/h扬程363m设计压力为27.7BarG电机额定输出功率37kw。低压输出泵额定流量340m3/h扬程155米设计压力12.6BarG电机额定输出功率135kw。2.装置汽蚀余量低由于泵安装在液态乙烯储罐的泵井中罐内液位较低时该泵可用的装置汽蚀余量极低极端情况下高压输出泵的启动液位为0.84m。为了改善泵的汽蚀性能该泵配装进口诱导轮作为标准配置。泵的必须汽蚀余量为0.12m在大罐检修时泵能够将罐内的乙烯最多输送至残留液位0.32米残留的低温乙烯则需要放空至火炬燃烧处理。3.当泵工作时泵井内维持高压并通过安装于泵井顶部的管口（位于罐外）排出液态乙烯进入下游。4.材质：壳体、叶轮、底阀主材均为铝合金密度低强度高耐低温性能好。低温密封O型圈采用PTFE材质。三、结构特点1.立式结构立式、罐内、潜液泵、可移动式采用潜液电机电机和泵共轴为整体锻造无联轴器。泵安装在泵井内底部配有专用底阀作为泵的吸入口由泵的自重实现底阀的开启和关闭。2.电机电机由泵送介质即低温乙烯进行润滑和冷却低温乙烯在电机内部的冷却通道中循环将运行时产生的热量带入罐系统实现电机冷却。3.轴向平衡方式泵运行中会产生轴向力平衡方法是采用特殊设计的平衡盘系统通过控制间隙来平衡压力可以实现轴向力在全流量条件下的自平衡。且结构简单减轻了整个泵体的重量。4.进口诱导轮形式为了保证选用的诱导轮满足整个系统较低NPSHr的要求并尽可能改善入口流体性能诱导轮形式为轴流螺旋型式整体刚度好避免了使用径向螺旋型诱导轮经常出现的紊流和振动。5.转子高压输送泵采用七级叶轮轴采用两端支撑方式。低压输送泵采用两级叶轮轴采用悬臂式支撑。都采用有叶片的扩压器以提高效率。6.轴承专用滚动球轴承为荏原与SKF公司联合开发。滚珠材质采用陶瓷能够极大的提高耐磨性和延长使用寿命。轴瓦材料为E52100是经过电渣重熔的一种精密专用轴承钢。具有高纯度、高密度碳化物均匀性好的特点疲劳性能优于普通轴承钢。7.泵井（不由荏原供货）泵井高33米内直径分别为590毫米（低压泵）、485毫米（高压泵）。由预制钢管在现场拼接焊接而成泵井的制造精度对于泵的顺利安装至关重要特别是椭圆度同心度。为此泵井的内直径比泵体的外廓最大尺寸大25毫米以确保泵的顺利安装。本工程为确保泵井的材料、施工质量由设计单位提供泵井图纸施工单位负责采购材料并现场安装施工。8.假泵荏原的供货范围包含两台假泵材质为铸铁尺寸按照真泵1：1制造其目的是验证泵井的制造精度及通过性。泵井在现场组装完成后用假泵吊至泵井底部以能顺利通过作为泵井验收合格的依据之一。假泵先于真泵交货到现场以便于在泵井施工完成后及时验证。9.底阀底阀是泵井与大罐联通的唯一通道依靠泵的自重打开或关闭。特别是当检修泵时大罐内充满液态乙烯而泵需要吊出大罐底阀的密闭可靠性对于系统的安全可靠运行至关重要。而底阀顺利开启和关闭的最关键因素则是弹簧在泵正常运行过程中弹簧一直处于受压缩状态而检修时泵一旦吊起底阀须在弹簧的拉力作用下立即关闭。需特别指出的是底阀必需在大罐封顶之前移入大罐内部因为底阀的尺寸较大一旦大罐主体施工完成施工孔封闭后底阀将因没有合适