关于排除入料泵非正常运行故障的探讨

　　原因分析

　　1 泵进口堵塞。通过拆开泵前管线、阀门，发现有冰堵现象，分析判断工艺管线试压后，吹扫干燥不完全，管线中存有少量的水，当低温CO2通过时瞬间结冰，对管道造成冰堵，影响介质通过。

　　2 操作人员误操作。通过观察现场操作，操作过程有时启动较为顺利，有时无法启动。发现泵进出口阀门开启顺序、开度控制以及泵的启动时机，都能影响泵的运行状态。

　　3 设备、管线保冷效果不能满足生产运行要求。红河油田地处甘肃省镇原、泾川县境内，平均海拔1400米，属于大陆性干旱半干旱季风气候，夏季气温高，日照强，峰值温度33.3℃。试运期间正值伏天，白天气温较高，通过查阅井场操作记录，对10次故障进行统计，发现有5次故障都在中午温度较高时发生，因此判定温度对故障率有一定影响，而液态CO2受温度、压力影响易产生气化现象，CO2气化加剧入料泵产生汽缚现象，影响离心泵的运转。环境温度我们无法改变和控制，因此确定设备、管线保冷效果不佳。

　　4 工艺流程不当。结合现场流程是否按设计图纸施工，施工严格按图纸，发现CO2储罐底部本体出液管线有一个液袋弯管，入料泵进口工艺管线设计有一个液袋弯管，这样在管线上形成了一个气袋弯管，使得气体在气袋弯中积聚，影响入料泵的运行。

　　 制定对策

　　1 拆除入料泵进口管线上的液袋弯管。与设计、甲方沟通后，取消原设计的液袋弯管，拆除后重新焊接，并对焊口进行无损检测。

　　2 吹扫入料泵进出口管线。拆开CO2储罐出口管线、泵入口法兰，用15m3空压机从CO2储罐出口法兰处向泵入口法兰吹扫，间隔10min，并用湿度探测仪检测出口湿度，直至湿度满足要求。

　　3 设备、管线保冷效果

• 　　为避免保冷设备、管道在阳光下暴晒，建议甲方考虑安装工艺区钢结构罩棚(初设计考虑有罩棚，但考虑节约成本，甲方暂缓安装)。
• 　　管线保冷原设计为聚氨酯泡沫塑料40mm厚，外裹阻燃型防潮玛蹄脂，外保护层选用0.6mm乳白彩板。通过查阅资料，重新核算保冷层厚度。

　　保冷层厚度计算公式：X=λ(tf-ts)/aI(ts·ta)

　　λ:保温材料的导热系数 tf:介质温度 ts:绝热层表面露点温度 aI:外部传热系数 ta:环境温度 tf=-10℃ts=27.7

　　查阅饱和蒸汽表得：30℃时的饱和蒸汽压为31.824×0.85=27.05mmHg,在27.05mmHg下的饱和温度为27.02℃，因为在保冷ts约高于露点温度，ts取27.7，aI=7保温一般直接取10，保冷取7，带入公式得保冷层厚度为0.051m；因此保冷层应不小于50mm。

　　考虑当地白天气温较高，与设计、甲方结合后，在CO2储罐至入料泵管线原保冷层上增厚40mm。

　　4 操作失误。与现场操作人员结合，研究泵的运行曲线，反复试验重新制定一套操作流程。

　　通过分析研究离心泵的运行曲线，得到以下几个结论：扬程与流量成反比，轴功率与流量成正比，泵效开始随流量增大而增大，达到一最大值后，又随流量增加而下降，流量应选择控制在4.5m3/h时效率最高，在反复试验后，出口阀门开度控制在1/3时流量在4.5m3/h。

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