中国石化销售有限公司华南分公司 广东广州 511455
摘要 中国石化销售华南分公司部分成品油管道输油泵,由于长期处于大流量高压力工况下运行,泵壳流道及介质密封腔、转子部件冲蚀严重,应用新型的修复技术,将特殊材质熔覆在机泵内壳的表面,保证了输油泵的长周期运行,收到了较好的应用效果。
关键词 管道输油泵;冲蚀;修复技术
1 前言
中国石化销售华南分公司贵阳输油管理处某分输油站有4台主输油泵,均为德国鲁尔泵厂制造的单级双吸水平中开卧式离心泵,泵型均为ZMI 480/03,用于克服管道的沿程摩阻和高差,实现逐台增压、顺序输送成品汽柴油。其中最后1台增压泵4#泵自2005年投入运行以来至大修前运行45300h,振动值、温度值均稍有偏高但基本满足运行要求。按照设备管理相关规范和要求,该泵已经达到大修运行时间,故按期进行开盖预防性检修。
2 修复情况
2.1 泵基本情况
该主输泵基本参数见表1
2.2大修检查情况
经过开盖解体检查发现:
(1)泵壳2011年填充修复层,现已冲蚀严重,导致泵流道减薄严重、部分流道隔板已缺失,无法保证泵的日常正常工作,如继续发展将会导致流道穿孔,泵吸入口及排出口连通,机泵失效。(见图1)
(2)泵轴的锁紧螺母部位丝扣磨损、冲蚀严重,已无法起到有效的紧固作用。
(3)两端锁紧螺母与衬套配合面磨损、冲蚀严重,配合间隙超标。
(4)壳体口环内部冲蚀出一条2mm宽的凹槽。
按照常规备件配置,泵轴、锁紧螺母、衬套、口环等均有库存备件,但泵壳无备件库存,即使紧急订购进口也需要浪费大量时间,根据以上情况,经过论证、调查、讨论、分析,专业人员结合前期泵轴修复的良好效果,选定激光熔覆技术进行泵壳修复。
2.3激光熔覆技术
激光熔覆技术是以高集成度的激光能量为热源在基材表面熔覆一层合金材料,使之与基体材料实现冶金熔合,在基材表面形成与基材具有完全不同成分和性能的合金层表面。
该技术关键点在于热量集中,加热快,冷却快,热影响区小,特别对不同材质之间熔融有着其他热源无法比拟的特点,在熔铸区域产生的组织结构也不同于其他熔覆(喷焊、堆焊、普通焊等)手段,甚至可以产生非晶态组织,尤其是脉冲激光极为明显,这就是激光熔覆不变形,无需热处理的重要原因。
利用以上激光熔覆技术的特点,对各种设备易损部件进行表面材质升级,能大大节约企业成本,节省合金材料。激光熔覆工艺对基材表面升级,不做整体升级;省钱、可重复利用、不因局部损伤而导致整体更换,提高了生产效率。材质升级后,可以明显延长设备使用寿命、提高安全生产的可靠性、减少维护次数,达到保证设备长周期运行的目的。激光熔覆技术修复后的设备部件在可靠性、安全性、经济效益等方面,均远远优于目前传统的电镀、金属修补剂材料涂刷等修复方法。
2.4部件修复过程
(1)首先对泵体、泵盖、流道隔板进行超声波测厚,确定,清除原有的金属修补剂及疲劳层,用金刚石磨头打磨平顺,并进行着色检查,发现裂缝、点蚀等问题立即处理清洗,做好焊接准备工作。(如图2)。
(3)更换泵轴、锁紧螺母等磨损部件,进行转子安装、径向圆跳动测量、转子动平衡、检查泵轴及锁紧螺母、口环的尺寸及配合间隙。
3修复效果
检修完成后回装该泵、进行机泵对中校验后试运行,结果良好,各项参数均满足要求,整机振动、温度监测数据优于维修前、两端机械密封无泄漏、机泵驱动电机电流、电压、功率稳定。经过两年连续运行,未出现泵壳及转子故障。
4结语
本次采用激光熔覆修复技术,仅花费15天时间及10万元左右的维修资金,解决了机泵本体冲蚀的问题,大大低于更换泵壳的花费(新泵约需330万元、采购周期八个月、停泵过程中工艺输油操作降量损失数以千万计),对工况的影响也基本可控。泵流道恢复光滑,有效的提高了机泵效率;零部件各配合部位间隙恢复正常值,解决了生产瓶颈。对管道输油泵泵壳整体采用激光熔覆修复技术在成品油管道中尚属首次,对于再次解决此类问题,有着极大的借鉴作用。
论文作者:吴久林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第6期
论文发表时间:2017/7/17
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