提高一常高温机泵运行完好率.doc

提高一常高温机泵运行完好率九江分公司常减压车间QC小组二一四年三月提高一常高温机泵运行完好率九江分公司常减压车间QC小组一、小组概况1、小组名称：九江分公司常减压车间QC小组2、成立时间：2013年1月3、活动时间：2013年1月-2014年1月4、小组活动情况：平均每个月活动1次，共活动12次5、小组成员组成情况（见表1）表1： 小组成员组成情况表小组名称常减压车间QC小组成立时间2013年1月小组类型技术攻关型起始时间13年1月至14年1月组长姓名性别年龄职 务单 位备 注余翠芸女40统计员常减压已取证技术指导熊小保男43副主任常减压已取证技术指导王绣程男40主任常减压已取证小组成员基本情况张先平男29安全总监常减压已取证廖小根男48设备员常减压已取证韩跃辉男30工艺员常减压已取证胡刚男50高级技师常减压已取证舒本旺男44安全员常减压已取证余翔龙男26设备员常减压已取证二、选题理由机泵设备在石油化工生产中发挥着巨大作用，在石油化工装置中的原料、回流、中间产品、溶剂等液体、气体的输送、循环和增压都要靠机泵来完成。机泵在生产中的运行可靠性是石油生产的重要保证，机泵一旦发生故障，轻者造成设备损坏，重者将影响生产并可能造成装置停工等恶性事件，其中又以高温机泵更易发生故障，因此必须提高高温机泵运行可靠性，使机泵在高效、低耗的状态下长周期运行，才能保障装置的安全生产，我们按照这个思路从2013 年1月份开始对常减压装置高温机泵故障、材料消耗进行了统计分析，总结影响工作目标实现的各种因素，并制定了针对性的措施进行改造。1、设备运行完好率98%的要求；2、装置安、稳、长、满、优生产的需要；3、降低设备检维修费用的需要。三、现状调查项目开始阶段，装置现场多为高温油和重油介质情况，以及通过故障统计分析，动密封点本身泄漏和轴承故障造成密封泄漏而引发火灾是主要风险。已有装置因此造成较大损失。因此防范泄漏造成火灾是防范风险的主要手段。我们汇总整理出 2013年1月份至2014年1月高温机泵检修记录，根据这些统计数据进行分析，从检修记录表中可以看出机泵主要修的原因密封泄漏5次，轴承故障4次，管线原因1次，综上所述高温机泵出现故障原因是轴承故障和机封失效。（表2）。表2：2013年至2014年高温机泵检修统计表序号检修时间设备位号机泵检修原因检修情况11月20日P1018A轴承振动大轴承磨损严重23月23日P1018A振动大管线入口法兰与泵体法兰错位35月9日P1020B机封失效更换机封47月14日P1017A前轴承振动大轴承磨损严重58月17日P1005A后轴承有杂音更换后轴承610月24日P1014B机封失效更换机封710月26日P1014A机封失效更换机封811月22日P1014A前轴承震动大更换前轴承912月23日P1020A机封失效更换机封1012月24日P1018B机封失效更换机封 四、活动目标小组成员一致决定将本次QC活动目标定为：提高高温机泵运行平稳率，实现高温机泵运行低能耗、低故障、低消耗工作目标。五、原因分析小组成员启动头脑风暴法、集思广益，利用因果图进行原因分析，从人、机、料、法、环五个方面找出了10条影响高温机泵运行完好率的原因（见图1）。图1：机泵完好率低因果图机泵运行完好率低 环 机 密封等级过低 机泵同心度较低 机泵管线设计复杂 泵选型适应性差 介质温度较高 原油性质劣化 故障维护不及时 工艺波动较大 润滑保养不好 检维修质量差 法 料 人 六、要因确定将10个影响机泵运行完好率的原因进行论证分析，找出主要原因（见表3）。表3 主要原因确定分析表序号末端原因论证分析结论1故障维护不及时操作工虽然经过严格的技术培训，取得了合格的上岗证，但机泵故障不能做到及时发现和处理。2润滑保养不及时设备润滑保养不及时，没有做到“五定”和“三级过滤”。3检维修质量差维修工程师现场指导，维修人员具有技师或高级工职称，维修过程和质量符合石油化工设备维护检修规程4密封等级过低高温油泵采用了PLAN32 密封形式，单端面加冲洗有方案。5泵入口设计复杂泵的入口管线设计复杂，拐弯处较多，而管线较长，容易产生应力。6机泵同心度较低机泵运行一段时间，紧固螺栓容易松动，定期对泵螺栓进行检查及把紧。7泵选型适应性差部分机泵利旧检修平凡；部分机泵材质较低；部分机泵设计负荷低，不能满足生产要求8原油性质差原油性质较差，酸值偏高，导致泵过流部件的冲刷腐蚀。9工艺波动较大工艺操作采用DCS自控系统，自动化水平高，职工经过严格的技术培训，操作平稳。10介质温度高原油进料温度控制在指标范围内。备注： 表中 主要原因 次要原因。通过鱼翅因果分析图分析，经小组讨论，大家一致认为导致机泵运行完好率低的主要原因是：1）密封等级过低；2）故障维护不及时；3）润滑保养不及时；4）泵选型适应性差。七、制定对策表针对以上5条主要原因，小组人员出谋划策，制定相应的对策和措施（见表4）表4 对策表序号主要原因对策目标措施负责人完成时间1密封等级过低更改部分机泵密封解决密封易损坏现象使用高等级材料免冲洗节水串级机械密封熊小保余翔龙2014.22故障维护不及时增加在线智能状态监测系统做到实时监测增加在线智能状态监测系统张先平韩耀辉2014.23润滑保养不及时从轴承压盖进雾，油雾穿过轴承进入轴承箱降低轴承故障几率改造了油雾润滑结构，采用磁力油密封形式王绣程胡刚2014.24电机与泵体同心度低定期对高温机泵螺栓检查降低设备的磨损定期对高温机泵螺栓检查熊小保胡刚5泵选型适应性差部分机泵更新提高泵的适应性，满足工艺介质需要4台机泵进行更新熊小保韩跃辉2014.2八、实 施1、针对密封等级过低一要因：高温油泵普遍采用了PLAN32 冲洗方案即单端面机封加冲洗油方案。改造时主要考虑高温工况下存在泄漏着火风险采取措施，密封工况按照高温重油温度300 、密封腔压力为常压进行改造。更换为冲洗方案PLAN32+53A，按照GB 6556-94 选型为耐高温波纹管串联式机械密封。机封材质与摩擦副匹配的选用为：主密封选用静止式金属波纹管密封，具有良好的补偿性和追随性，波纹管可以得到有效的冷却；波纹片材料选用17-4PH 沉淀硬化不锈钢，在高温状态下有良好的稳定性，弹力均匀持久；波纹管组件与法兰间为焊接工艺，无泄漏点；摩擦环镶嵌环座均采用4J42 定膨胀合金，保证了密封端面的最小变形；摩擦副选择浸渍金属锑石墨-硬质合金（M106D-YWN8），能够满高温状态下的润滑和密封。次密封选择最简单的机械密封形式实现53A 方案，是通过外部的储罐来给密封腔提供清洁流体，储罐内的流体的压力高于被密封介质的压力，然后通过惰性气体加压来循环，保证了流体对金属波纹管充分的冷却，同时均匀地带走端面的摩擦热，实现取消PLAN32 外冲洗方案，提高了密封使用寿命，同时使得密封运行更安全。同时，此密封还能在主密封泄漏时起到安全密封作用，防止直接泄露到大气中自燃。图3 密封结构2、针对故障维护不及时这一要因： 操作人员每天对机泵振动、轴承温度进行点检记录。但这种点检方式有很大的局限性，点检频次不可能太高，基本上每天只能做到一至两次，做不到实时监测，如遇有突发事件难以有即时反应，由此产生火灾事故的风险较大。另外点检数据受人为因素影响较大，同一种情况不同巡检人的检测结果偏差较大，数据比对易受影响，难以真正达到监测预防的效果。因此在泵区增加在线智能状态监测系统非常有必要。在线机泵群网络化状态监测和分析系统，可以为设备维护人员提供强大丰富的图谱分析功能，分析图谱包括机组总貌图、单值棒图、多值棒图、波形频谱图、趋势图、参数列表、监测报表、设备状态列表、报警日记、系统日记等。设备维护人员能真正做到设备状态的了解。增加现场电视监控设施，目前，构-3泵区在东西两头原有两台电视监控系统，摄像头为不可调节固定式，监控范围不大，留有许多死角，且构-1泵区无电视监控设施。因此，增加电视监控设施的数量、将固定式监控改为可调式全方位监控非常有必要。3、针对润滑保养不及时这一要因：新增机泵群油雾润滑系统和磁力油封。以前的油雾润滑是从轴承箱中间的加油口进雾，油雾穿过轴承从两端的轴承压盖逸出，在油雾逸出后易凝结在轴承箱上，导致污物聚集，设备面貌差不便于维护和检查。在进雾方式上做了改进，从轴承箱两端的轴承压盖上进雾，压盖采用磁力密封，油雾穿过轴承进入轴承箱，从底部放油口逸出至回收箱，解决了上述问题。但这种进雾式也有弱点，因为磁力油封运行中会产生一定的摩擦热，使得轴承温度检测时温度值会有所增加。使用油雾润滑后，可以考虑减少热油泵轴承冷却水量。在今后的运行中，通过测量控制轴承温度来调节冷却水至最小需要量，节水效果需要一段运行调节的时间才能最终确定。4、针对泵选型适应性差这一要因：部分高温机泵更新。部分高温泵由于材质等级低(如P1019A/B)，造成机泵部分配件经常被腐蚀，引起泵运行不正常；部分泵设计负荷低（如P1013A/B）不能满足生产要求。上述共计有4台机泵运行问题较多，不利于装置安全生产，需要更新。九、效果检查所有计划措施在2014年2月底全部完成，我们在1、油雾润滑通过对比机泵油雾润滑系统刚开始投用和投用一段时间以后的机泵油质情况，说明油雾润滑在轴承表面形成油膜要比传统油浸式形成的油膜对轴承的摩擦要小得多，从另一个方面提高了机泵的润滑状况。轴承可以不断得到新鲜洁净的润滑油，油雾润滑系统可将油连续供给轴承实际的需要点，这使得润滑油使用量很小。油雾润滑系统投用前后机泵轴承温度的对比，选取2011年1 月13日投用前机泵测温数据以及投用后2012年1月13日机泵测温数据：表5 投用油雾润滑系统前后参数实测对比表序号工艺位号投用前(1月13日)投用后（1月13日）前轴承箱后轴承箱前轴承箱后轴承箱1P1005A343028292P1013B40373P1014A353331294P1017A282624225P1018A262527256P1019A27247P1020A25332528使用油雾润滑后，降低了轴承运行温度，因此可以考虑减少热油泵轴承冷却水量0.5t/h。十、经济效益和社会效益1、经济效益：机泵人工维修费预计降低30万每年，机泵配件费用预计降低20万每年。2、社会效益：示范泵区的创建减少了机泵故障的机率，保障了安全生产的需要，同时减轻了设备维护人员和维修人员的劳动强度，可以大大减少高温机泵泄漏着火事件的发生，对分公司安全生产十分有利。十一、巩固措施项目实施到目前阶段告一段落，现场施工已经全部完成，下一步除了继续对初步标定结果进行详细分析以外，还要进行较长时间（预定6 个月）的标定，对所有机泵进行详细统计分析，以确定完整的运行效果。主要应做的工作包括：1、全部机泵能耗效率统计分析，电平衡测试；2、故障及配件统计分析；3、消耗统计：循环水、除盐水、润滑油、冲洗油消耗。十二、遗留问题在改造过程中，发现主要有以下四个方面应当给与足够的重视，对确保项目顺利实施有重要作用。1、运行机泵切换时存在泄漏风险，应当做好应急准备。2、机泵改造和测试往往需要反复很多次，需要有足够的耐心，并且改造初始就应当进行全面分析，确定项目尽可能全面，并确定实施顺序，减少反复施