高速泵管式油冷器改造

刘刚

陕西延长石油延安石油化工厂陕西延安727406

摘要：本文通过对高速泵管式油冷器检修情况分析，确定改造方案，改造后的油冷器冷却效果良好，运行平稳，达到了预期的效果，节省了操作费用，保证了设备的长周期运行。

关键词：高速泵；管式油冷器；板式换热器；改造

柴油加氢工艺是柴油油品改善的重要途径，具有高温、高压、临氢等特点，高压设备多，危险性高，操作维护复杂。高速注水泵是柴油加氢装置的重要设备，其运行维护的良好与否直接影响到装置的运行和产品质量。

本文针对某石化厂140万吨/年柴油加氢装置高速注水泵的管壳式油冷器易堵，易漏，冷却效果不好，严重影响注水泵的安全平稳运行，且检修更换频繁，操作费用高等情况进行分析，结合前几次检修结果，确立了用板式油冷器取代管壳式油冷器的改造方案。

一、管式油冷器检修情况（高速泵随机资料要求：保证增速箱油温在40℃~70℃）

表12013夏季管式油冷器冷后润滑油油温油压：（开泵1小时油温达到平稳）

图1

二、管式油冷却器腐蚀分析

油冷却器的材质为合金铝，大颗粒堵塞管束后，循环水流速变低，油温升高，损坏泵内部构件，循环水结垢，清理换热器时，管板容易碎裂，更换前后封头。多次更换后，管束发生泄漏，彻底更换油冷却器，以此满足高速泵正常工作时油温，减少高速泵的故障频率。

在循环水中，金属的腐蚀主要是耗氧腐蚀，因此在流速较低时，腐蚀速度随水流速的增加而增加。因为流速增加，水携带到金属表面的溶解氧的流量随之增加。当水的流速足够高时，足量的氧到达金属表面，使金属部分或全部钝化。如果钝化发生，腐蚀速度下降。

三、油温高对轴承的影响

油温过高，使冷却轴承的效果不好，造成轴承温度升高；此外，油温升高还会使润滑油的粘度下降，容易引起局部油膜破坏，润滑失效，降低轴承的承载能力，甚至发生润滑油碳化而烧轴承。

四、改造方案

1．备选方案

方案1，增加一组管式油冷器，用一备一，用时切换。

方案2，循环水冷却改除盐水冷却。

方案3，管壳式油冷器改板式冷却器。

2．方案选择

对于方案一：切换时可能造成油系统暂时断流，最主要的是空间不够。

对于方案二：除盐水可能短时间断流，除盐水温度温度40℃，夏季肯定冷却不下来，冬天不好防冻。

五、方案三实施

1．板换选择

板面式换热器不同于一般传热面用管做的管式换热器。它们的共同特点是被用作传热面的板是平板或稍带锥度的伞板，其上有各种凹凸条纹，或有各种不同断面形状的翅片当流体流过板面时就会产生扰动，使边界层减薄造成湍流，从而获得较高的传热效率。相对于管壳式换热器来说，它们具有传热效率高，结构紧凑，重量轻等优点。又由于流体在换热器中无论进行并流、逆流、错流都可以，板片还可以根据传热面积的大小而增减，因此适应性较大，应用日趋广泛。随着对板式换热器研究的不断深入，其形式也越来越多。板换选择：型号BR-0.05、换热面积2.5㎡、工作压力1.0MPa、工作温度小于100℃。

2．设备的安装要求

（1）设备安装前，应按装箱单所列项目逐项进行检查，如果有不符合项目应立即告知公司，以便及时解决。

（2）安装热交换器的位置四周要预留检修场地。按地基安装图要求用地脚螺栓、平垫圈及螺母将热交换器安装在混凝土地基上。安装时板式换热器应保持垂直。

（3）安装管路前要对与其连接的管路进行清洗，以免砂石、油污、焊渣等杂物进入热交换器，造成流道阻塞或损伤板片。为了保证热交换器安全高效地工作，在热交换器前配置过滤器，防止各种杂质进入设备造成阻塞。在管道法兰处应加密封垫，密封垫要准确地放在法兰的密封面内，同时各进出管管口上应装设相同直径的阀门，再与管路连接。

（4）板面式换热器的安装位置必须低于油过滤器。

3．设备的运行要求及安全措施

（1）投入使用前应先检查所有夹紧螺栓是否有松动，如有松动应按安装图规定的尺寸拧紧螺栓，四周应均匀，使两压紧板平行度误差不超过2mm。

（2）启动时缓慢地打开二次侧进口阀门，充满热交换器通道后再缓慢打开二次侧出口阀门，二次侧运行一段时间后，再开启一次侧出口阀门，最后开启一次进口阀门。启动时不得猛烈冲击，防止冲坏密封垫。

（3）检查所有密封面和焊缝处有无渗漏，注意压力及温度的参数，并做好记录，发现问题及时查明原因并作好维修工作，保证设备安全、高效运行。

（4）停机前先停泵，切断电源；再先后缓慢地关闭一次侧进口阀门、一次侧出口阀门、二次侧进口阀门、二次侧出口阀门。

（5）设备应在本产品规定的设计温度和设计压力范围内操作。

六、板式油冷器检修情况

自板式换热器投用以来至8月份，未停泵进行板式油冷器清理，而且油温始终在70℃以内。

板式油冷器检查，定时巡检，当油温达到70℃时，对过滤器进行反冲洗操作。反冲洗操作步骤：打开循环水进水导淋，迅速关闭循环水进水阀门，水在板式换热器倒流，进行反冲洗1-2分钟。打开循环水进水阀门，迅速关闭循环水进水导淋。反冲洗后1小时油温降至63℃。

七、总结

对比表1、2、3不难看出，较管壳式油冷器，板式油冷器冷却效果良好，且克服了管壳式油冷器易堵，易漏，不易清理的缺点，清理上操作更加方便，运行周期也更长。

此外，相对清理更换频繁的管壳式油冷器，改换板式油冷器后，操作费用也更省。

改造费用：板式换热器10000元每台，施工费用2千元。

检修费用：管式换热器8500元每台一年需要2-3台；清理费用4个人准备更换到机泵运行需要2小时；1个人油冷器后打开封头，清理，回装，试压后正常备用需1天；每次材料费（包括封头，垫片等更换），每年要处理15-20次。

节省费用：预计1年可以节省3-4万元。

通过改造对延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。

参考文献：

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[2]标准冲洗方案API682PLAN32，标准机械密封冲洗方案（2004第三版）

[3]柴春林.离心泵机械密封泄漏现象分析，润滑与密封2009年1月第34卷第1期：104-105