浅谈液化石油气泵安全使用

浅谈液化石油气泵安全使用浅谈液化石油气泵安全使用 一 引言一 引言 7 月 8 日 惠阳市东风液化气站烃泵端盖崩脱 大量液化 气泄露并引起火灾 爆炸 致使 6 人重度烧伤及财物重大损失 的严重事故 近几年 广东省多次发生烃泵端盖崩脱事故 广州龙洞某 气站 1 次 顺德龙江某气站 1 次 东莞凤岗某气站 2 次 均发生过 35 5 泵端盖崩脱 由于处置及时 未能引起火灾 爆炸等恶性事故 因而也没有引起同行业的重视 7 月 2 日 全省燃气管理工作会议通报了广东省共有约 600 多个液化气站 仅有 299 个站符合全省燃气安全专项整治的要 求 所以 在众多的安全整治项目中 泵的安全使用应该引起 我们的足够重视 二 液化石油气泵及其分类 专门用于抽吸 输送液态的液化石油气并提高液体压力 将机械能转化为液体能的机器叫液化石油气泵 由于液化石油 气是烃类混合物 所以 液化石油气泵也叫烃泵 它是液化石 油气储配站 气化站 炼油厂 石油化工厂等不可缺少的回转 设备之一 按其工作原理和结构特征大致可分为 广东省气站中普遍采用容积式滑片泵 其结构 工作原理 性能参数 操作 维修等一般常识均可在生产制造厂家的样本 或说明书中了解到 在此不多述 我们重点从如下几个方面谈 谈滑片泵的安全使用 二 液化石油气泵 管线震动的产生及防范措施二 液化石油气泵 管线震动的产生及防范措施 容积式滑片泵 是单作用泵 又称非平衡式或非卸荷式叶 片泵 在额定的工作压力下 其动平衡性能较好 基本不振 但它不适用于高压 工作压力越高 转子承受不平衡的径向力 就越大 这也是液体在出口管道内产生脉动的原因之一 泵出口至罐装间管线压力波动和安全回流阀启闭时产生的 出口回流管线水力冲击是管线的主要根源 这两个振源频率相 当 当它与管线的固有频率相近时 则会引起破坏作用更大的 共振现象 经验表明 安全回流阀启闭频率与充气枪实际使用数量有 关 当充气枪使用数量减少时 回流量增大 启闭频率升高 震动 共震 的危害性 噪声巨大 减少泵及管线附件的使用寿命 严重者能震裂 管线的焊缝 导致漏液 给安全工作带来很大的危险 防范措 施 烃泵的选型要与充装量相匹配 在工作压力范围内用 泵 按规范要求 在泵的进 出口要采用高压耐油铠装橡胶 减震管 橡胶管的设计压力应为泵工作压力的 4 倍 长度可在 0 5m 左右 管径不应低于泵的进 出口管径 提高管线固有 频率 即缩短管线中管架间距 提高罐装人员的操作水平 在保证充装所需压力的前提下 及时调整旁通管路上的旁通阀 以减少安全回流阀的启闭次数 三 气阻 汽蚀的产生及防范措施三 气阻 汽蚀的产生及防范措施 1 气阻的产生 液化石油气粘度小 当环境温度或管道压力发生变化时 极易气化 常以气 液二相存在 气化后聚集并窝存于管道中 的某一点 通常在管道的最高点形成气袋 随着环境温度的升 高或管道内剩余压力的减少 气相空间不断增大就可能形成气 阻甚至断流现象 2 汽蚀的产生 液态液化石油气在一定温度下 由于某种原因使泵的进口 处的压力低于液态液化石油气在该温度下的饱和蒸气压 液体 开始汽化而产生汽泡 并随液流进入高压区时 汽泡破裂 周 围液体迅速填充汽泡空穴 产生水力冲击 这种汽泡的产生 发展和破裂现象就称为汽蚀 3 气阻 汽蚀的危害性 可能断流 产生异常噪音和激 烈震动 泵性能下降 一般不会发生过流部件的腐蚀破坏 但 由于发生汽蚀时 转动的叶片与内套之间不能形成极薄的润滑 液膜 无油润滑 而出现因机械磨擦造成叶片烧软 烧溶的现 象 防范措施 改善入口管道的流通状况 尽量短而少弯头 且水平略有下倾地与泵体连接 入口管比泵的接管大时 应 采用长度为管径 4 倍的偏心变径管过渡 若入口管线长 可 采用保温材料将管道包起来保温 用压缩机给储罐加压 以 保证入口管有足够的静压头 泵启动前 开启放散阀放气 运行中若有异常噪音 立即停泵排气 泵的安装高度应满足 h 102 10 p h u 2g 详见城镇燃气设计规范 gb50028 9368 页 四 泵的安全保护措施及其操作一般说来 泵有三层保护 一是泵内置的安全卸压阀 二是出口管道上与泵的流量 压差 相匹配的安全回流阀 三是旁通管道上的 一般设在罐装间便 于调节的 具有直线流量特征的旁通阀 滑片泵属容积式泵 它的结构特点决定了其流量调节必须靠旁路调节 罐装时 若充气枪实际使用减少时 特别是选用大流量泵 一般先手 动调节旁通阀 使多余的流量迅速流回储灌内 若操作不当或 阀门失效 管道压力达到安全回流阀设定的压力时 安全阀启 动 流回储灌 若这二道关均失效 当工作压差达到 0 7 0 8mpa 时 泵内安全卸压阀启动 此时 液体在泵内循环 同时伴有泵体发热 异常响声和激烈震动等现象 应立即停泵 否则 电动机的机械能部分转化为泵内液体循环摩擦产生的热 能 液态液化气吸收热能急剧膨胀 其膨胀系数是水的 16 倍 它的热膨胀速度比液体因压力增高而从入口处逆流回灌的速度 快得多 这时若泵内液体膨胀压力大到泵体承压极限程度后必 然产生端盖崩脱的恶性事故 泵内安全卸压阀启动 说明头二道保护措施已不起作用了 已到了发生事故的边缘 此时最好的处理办法就是立即停泵 另外 当泵安装于露天长时间不用时 不能同时关闭泵的 入 出口阀门 否则阳光爆晒时 很易发生端盖爆裂事故 朝 汕地区就发生过几起这样的事故 这是因为如果容器完全装 满 没有膨胀的空间 当温度每升高 1 容器内的压力上升 2mpa 当温度上升 5 时 就可把一般的液化气钢瓶撑破 何 况国产泵一般采用灰铸铁材质 则更是可想而知了 六 国产 液化气泵值得探讨的几个问题国产液化石油气泵 滑片式 是 在借鉴美国 日本同类产品的基础上发展起来的 主要以哈尔 滨 山东淄博为主产区 在 20 多年的使用中 发现有如下问题 国产泵若无特殊说明 泵体均采用灰铸铁材质 同类产品在 国外液化气行业中早已严禁使用 泵内安全卸压阀使用一段 时间后 有相当一部分锈死失灵 虽然个别厂家在此有所改进 已获得专利 但 35 5 的泵 由于流量较大 是否可以考虑 加大或取消此阀 直接采用泵出口管道上的二重保护 并在产 品说明书中特别说明 国产泵出厂时 多数未作气密实验 装配好后用煤油作性能实验 由于实验手段落后 常有铸造上 的缺陷未能及时发现就出厂 如 2001 年中国石油化工股份有限 公司广州分公司物资供应中心 广州黄埔石化总厂 订购哈尔 滨水泵厂产三台烃泵 安装使用后 发现三台均有沙眼 漏气 等严重产品质量问题 泵的接管根本不做实验 是沙眼最多的 地方 有些工厂在发现沙眼后 理应做废品处理 但他们用特 殊胶水粘补后重新使用 经液化气浸泡一段时间以后又漏气 从未做过重要的实验数据之一 泵的允许气蚀余量 h mpa 使设计人员无法依据城镇燃气设计规范的有关要 求精确计算液态液化石油气泵的安装高度 公式为 h 102 10 p h u 2g 在美国 烃泵 压缩机等都是同一家以液化气为介质的专 业厂家生产制造 其品种全 材质好 检测 实验手段先进 且供应的烃泵必须配套使用本厂研发的安全回流阀 他们提供 的服务往往是从设备 工艺 安全等全方位的技术服务 这一 点值得我们学习和借鉴 总的说来 造成烃泵密封泄露 震动 气蚀 爆裂等故障 的原因 除了制造 材质等先天缺陷外 也有工艺设计 安装 等方面的原因 但更多的是因维护 保养 年久失修 操作使 用不当造成的 事故的原因一定要具体 综合地分析 七 国产新兴的多用途双螺杆液化石油气泵技术特点 采 用特殊螺旋型线 保证了轻烃类低粘介质输送的高效率 具 有其他泵类难以比拟的气液混输能力 使其在不同抽吸条件下 能够顺利地解决输送过程中产生的气阻 气蚀问题 双螺