离心泵单元操作手册

文档编号:离心泵操作手册.DOC离心泵单元仿真培训系统操作说明书北京东方仿真技术有限责任企业九月

一.工艺流程说明离心泵工作原理基础在工业生产和国民经济许多领域，常需对液体进行输送或加压，能完成这类任务机械称为泵。而其中靠离心作用叫离心泵。因为离心泵具备结构简单，性能稳定，检修方便，操作轻易和适应性强等特点，在化工生产中应用十分广泛，据统计超出液体输送设备80%。所以，离心泵操作是化工生产中最基本操作。离心泵由吸入管，排出管和离心泵主体组成。离心泵主体分为转动部分和固定部分。转动部分由电机带动旋转，将能量传递给被输送部分，主要包含叶轮和泵轴。固定部分包含泵壳，导轮，密封装置等。叶轮是离心泵中使液体接收外加能量部件。泵轴作用是把电动机能量传递给叶轮。泵壳是通道截面积逐步扩大蜗形壳体，它将液体限定在一定空间里，并将液体大部分动能转化为静压能。导轮是一组与叶轮旋转方向相适应，且固定于泵壳上叶片。密封装置作用是预防液体泄漏或空气倒吸入泵内。开启灌满了被输送液体离心泵后，在电机作用下，泵轴带动叶轮一起旋转，叶轮叶片推进其间液体转动，在离心力作用下，液体被甩向叶轮边缘并取得动能；在导轮引领下沿流通截面积逐步扩大泵壳流向排出管，液体流速逐步降低，而静压能增大。排出管增压液体经管路即可送往目标地。与此同时，叶轮中心因为液体被甩出而形成一定真空，因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处，在压力差作用下，液体不停从吸入管进入泵内，以填补被排出液体位置。所以，只要叶轮不停旋转，液体便不停被吸入和排出。由此，离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转叶轮。离心泵操作中有两种现象应该防止：气缚和气蚀。气缚是指在开启泵前泵内没有灌满被输送液体，或在运转过程中泵内渗透了空气，因为气体密度小于液体，产生离心力小，无法把空气甩出去，造成叶轮中心所形成真空度不足以将液体吸入泵内，尽管此时叶轮在不停旋转，却因为离心泵失去了自吸能力而无法输送液体，这种现象称为气缚。气蚀是指当贮槽叶面压力一定时，如叶轮中心压力降低到等于被输送液体当前温度下饱和蒸汽压时，叶轮进口处液体会出现大量气泡，这些气泡随液体进入高压区后又快速被压碎而凝结，致使气泡所在空间形成真空，周围液体质点以极大速度冲向气泡中心，造成瞬间冲击压力，从而使得叶轮部分很快损坏，同时伴有泵体震动，发出噪音，泵流量，扬程和效率显著下降。这种现象叫气蚀。2．工艺流程介绍离心泵是化工生产过程中输送液体惯用设备之一，其工作原理是靠离心泵内外压差不停吸入液体，靠叶轮高速旋转使液体取得动能，靠扩压管或导叶将动能转化为压力，从而达成输送液体目标。本工艺为单独培训离心泵而设计，其工艺流程（参考流程仿真界面）以下：来自某一设备约40℃带压液体经调整阀LV101进入带压罐V101，罐液位由液位控制器LIC101经过调整V101进料量来控制；罐内压力由PIC101分程控制，PV101A、PV101B分别调整进入V101和出V101氮气量,从而保持罐压恒定在5.0atm(表)。罐内液体由泵P101A/B抽出,泵出口流量在流量调整器FIC101控制下输送到其它设备。本工艺流程主要包含以下设备：V101：离心泵前罐P101A：离心泵AP101B：离心泵B（备用泵）3．控制方案V101压力由调整器PIC101分程控制，调整阀PV101分程动作示意图如图所表示。补充说明：本单元现场图中现场阀旁边实心红色圆点代表高点排气和低点排液指示标志，当完成高点排气和低点排液时实心红色圆点变为绿色。此标志在换热器单元现场图中也有。培训方案：二.离心泵单元操作规程1.开车操作规程1.1准备工作(1)盘车(2)查对吸入条件(3)调整填料或机械密封装置1.2罐V101充液、充压(1)向罐V101充液*打开LIC101调整阀，开度约为30%，向V101罐充液;*当LIC101达成50%时,LIC101设定50%,投自动.(2)罐V101充压*待V101罐液位>5%后，迟缓打开分程压力调整阀PV101A向V101罐充压;*当压力升高到5.0atm时,PIC101设定5.0atm,投自动.1.3开启泵前准备工作(1)灌泵*待V101罐充压充到正常值5.0atm后，打开P101A泵入口阀VD01，向离心泵充液.观察VD01出口标志变为绿色后，说明灌泵完成。(2)排气*打开P101A泵后排气阀VD03排放泵内不凝性气体;*观察P101A泵后排空阀VD03出口,当有液体溢出时,显示标志变为绿色，标志着P101A泵已无不凝性气体，关闭P101A泵后排空阀VD03,开启离心泵准备工作已经就绪.1.4开启离心泵(1)开启离心泵*然后开启P101A(或B)泵.(2)流体输送*待PI102指示比入口压力大1.5-2.0倍后，打开P101A泵出口阀(VD04);*将FIC101调整阀前阀、后阀打开;*逐步开大调整阀FIC101开度，使PI101、PI102趋于正常值;(3)调整操作参数微调FV101调整阀，在测量值与给定值相对误差5%范围内且较稳定时,FIC101设定到正常值,投自动.操作评分文件：学员姓名:学员操作单元:离心泵冷态开车总分:175.00测评历时0秒实际得分:0.00测评限时1800秒百分制得分:0.00其中普通步骤操作得分:0.00质量步骤操作得分:0.00趋势步骤操作得分:0.00操作失误造成扣分:0.00以下为各过程操作明细：应得实得操作步骤说明罐V101操作:400该过程历时0秒50打开LIC101调整阀向罐V101充液50待罐V101液位大于5%后,打开PV101A对罐V101充压50罐V101液位控制在50%左右时LIC101投自动50罐V101液位控制LIC101设定值50%50罐V101压力控制在5ATM左右时，PIC101投自动50罐V101压力控制PIC101设定值5atm100V101罐液位开启A或B泵:550该过程历时0秒50开启A泵:待罐V101压力达成正常后,打开P101A泵前阀VD0150打开排气阀VD03排放不凝气50待泵内不凝气体排尽后,关闭VD0350开启P101A泵50待PI102指示压力比PI101大2.0倍后,打开泵出口阀VD04100P101A泵入口压力100V101罐液位100V101罐压50开启B泵:待罐V101压力达成正常后,打开P101B泵前阀VD0550打开排气阀VD07排放不凝气50待泵内不凝气体排尽后,关闭VD0750开启P101B泵50待PI104指示压力比PI103大2.0倍后,打开泵出口阀VD08100P101B泵入口压力出料:800该过程历时0秒50打开FIC101阀前阀VB0350打开FIC101阀后阀VB0450打开调整阀FIC10150调整FIC101阀,使流量控制0KG/H时投自动100V101罐液位100P101A泵入口压力100P101B泵入口压力100P101A泵出口压力100P101B泵出口压力100V101罐压200出口流量扣分过程:00该过程历时0秒100出口流量太大100A泵入口压力没有达成开泵要求100B泵入口压力没有达成开泵要求100过早开启A泵出口阀100过早开启B泵出口阀50水罐液位太高50水罐液位太高100水罐液位太高200水罐溢出50V101罐压力太高100V101罐压力太高200V101罐压力太高50出口流量太大50出口流量太大50出口流量太大100出口流量太大2.正常操作规程2.1正常工况操作参数：(1)P101A泵出口压力（PI102）： 12.0ATM(2)V101罐液位LIC101： 50.0%(3)V101罐内压力PIC101： 5.0ATM(4)泵出口流量FIC101： 0KG/H2.2负荷调整可任意改变泵、按键开关状态，手操阀开度及液位调整阀、流量调整阀、分程压力调整阀开度，观察其现象。P101A泵功率 正常值:15KW FIC101量程 正常值:20吨/h 3.停车操作规程(1)V101罐停进料*LIC101置手动,并手动关闭调整阀LV101,停V101罐进料.(2)停泵*待罐V101液位小于10%时，关闭P101A(或B)泵出口阀(VD04);*停P101A泵;*关闭P101A泵前阀VD01；*FIC101置手动并关闭调整阀FV101及其前、后阀(VB03、VB04)。(3)泵P101A泄液*打开泵P101A泄液阀VD02，观察P101A泵泄液阀VD02出口,当不再有液体泄出时，显示标志变为红色，关闭P101A泵泄液阀VD02。(4)V101罐泄压、泄液*待罐V101液位小于10%时,打开V101罐泄液阀VD10*待V101罐液位小于5%时，打开PIC101泄压阀*观察V101罐泄液阀VD10出口，当不再有液体泄出时，显示标志变为红色，待罐V101液体排净后，关闭泄液阀VD10。操作评分文件学员姓名:学员操作单元:离心泵正常停车总分:220.00测评历时0秒实际得分:0.00测评限时1800秒百分制得分:0.00其中普通步骤操作得分:0.00质量步骤操作得分:0.00趋势步骤操作得分:0.00操作失误造成扣分:0.00以下为各过程操作明细：应得实得操作步骤说明V101罐停进料:200该过程历时0秒100LIC101置手动100关闭LIC101调整阀,停V101罐进料停泵P101A:1100该过程历时0秒100FIC101置手动100逐步迟缓开大阀门FV101，增大出口流量300注意预防FI101值超出高限:30000。100待液位小于10%时，关闭P101A泵后阀100停P101A泵100关闭泵P101A前阀VD01100关闭FIC101调整阀100关闭FIC101调整阀前阀100关闭FIC101调整阀后阀泵P101A泄液:300该过程历时0秒100打开泵前泄液阀VD02100观察P101A泵泄液阀VD02出口,当不再有液体泄出时，显示标志变为红色100关闭P101A泵泄液阀VD02V101罐泄压、泄液:600该过程历时0秒100待V101罐液位低于10%后,打开罐泄液阀VD10100待V101罐液位小于5%时，打开PIC101泄压100观察V101罐泄液阀VD10出口，当不再有液体泄出时，显示标志变为红色100待罐V101液体排净后，关闭泄液阀VD10100液位降为0100压力降为0扣分过程:00该过程历时0秒100错误开启进料阀100重新开泵P101_A100出口流量太大50液罐压力太高50液罐压力太高50液罐压力太高4.仪表及报警一览表位号说明类型正常值量程上限量程下限工程单位高报低报高高报低低报FIC101离心泵出口流量PID0.040000.00.0kg/hLIC101V101液位控制系统PID50.0100.00.0%80.020.0PIC101V101压力控制系统PID5.010.00.0atm(G)2.0PI101泵P101A入口压力AI4.020.00.0atm(G)PI102泵P101A出口压力AI12.030.00.0atm(G)13.0PI103泵P101B入口压力AI20.00.0atm(G)PI104泵P101B出口压力AI30.00.0atm(G)13.0TI101进料温度AI50.0100.00.0DEGC三.事故设置一览表1.P101A泵坏操作规程事故现象：(1)P101A泵出口压力急剧下降；(2)FIC101流量急剧减小。处理方法：切换到备用泵P101B：(1)全开P101B泵入口阀VD05、向泵P101B灌液，全开排空阀VD07排P101B不凝气，当显示标志为绿色后，关闭VD07；(2)灌泵和排气结束后，开启P101B；(3)待泵P101B出口压力升至入口压力1.5～2倍后，打开P101B出口阀VD08，同时迟缓关闭P101A出口阀VD04，以尽可能降低流量波动；(4)待P101B进出口压力指示正常，按停泵次序停顿P101A运转，关闭泵P101A入口阀VD01，并通知维修工。操作评分文件学员姓名:学员(14:06:38)操作单元:P101A泵坏总分:250.00测评历时32秒实际得分:0.00测评限时400秒百分制得分:0.00其中普通步骤操作得分:0.00质量步骤操作得分:0.00趋势步骤操作得分:0.00操作失误造成扣分:0.00以下为各过程操作明细：应得实得操作步骤说明切换备用泵P101B:1100该过程历时0秒100将FIC101切换到手动100将FIC101阀关闭100打开P101B泵前阀VD0550打开排气阀VD07排放不凝气50待泵内不凝气体排尽后,关闭VD07100开启P101B泵100待PI104指示压力比PI103大2.0倍后,打开泵出口阀VD08100手动迟缓打开FIC101100流量稳定后FIC101投自动100FIC101设定值为0200V101罐液位关闭泵P101A:1400该过程历时0秒100关闭P101A泵后阀VD04100关闭P101A泵100关闭P101A泵前阀VD01100打开P101A泵前卸压阀VD02100当不再有液体泄出时，显示标志变为红色100关闭P101A泵泄液阀VD02200V101罐液位200P101B泵入口压力200P101B泵出口压力200外输流量FI101扣分过程:00该过程历时32秒100A泵重新开启100泵入口压力没有达成开泵要求100过早开启出口阀100罐液位太高100罐液位太高100罐液位太低100出口流量太大100出口流量太大100出口流量太大100罐压力太高2.调整阀FV101阀卡操作规程事故现象：FIC101液体流量不可调整。处理方法：(1)打开FV101旁通阀VD09，调整流量使其达成正常值；(2)手动关闭调整阀FV101及其后阀VB04、前阀VB03；(3)通知维修部门。操作评分文件学员姓名:学员操作单元:FIC101阀卡总分:110.00测评历时0秒实际得分:0.00测评限时400秒百分制得分:0.00其中普通步骤操作得分:0.00质量步骤操作得分:0.00趋势步骤操作得分:0.00操作失误造成扣分:0.00以下为各过程操作明细：应得实得操作步骤说明调整流量:1100该过程历时0秒100调整FIC101旁路阀(VD09)，使流量达成正常值0KG/H100关闭VB03100关闭VB04100FIC101转换到手动100手动关闭流量控制阀FIC101300流量正常值0KG/H100V101罐液位100P101A泵入口压力100P101A泵出口压力扣分过程:00该过程历时0秒100错误开启B泵100错误关闭A泵100罐液位太高100罐液位太低100出口流量太大100出口流量太大3.P101A入口管线堵操作规程事故现象：(1)P101A泵入口、出口压力急剧下降；(2)FIC101流量急剧减小到零。处理方法：按泵切换步骤切换到备用泵P101B，并通知维修部门进行维修。操作评分文件学员姓名:学员操作单元:P101A泵入口管线堵总分:250.00测评历时0秒实际得分:0.00测评限时400秒百分制得分:0.00其中普通步骤操作得分:0.00质量步骤操作得分:0.00趋势步骤操作得分:0.00操作失误造成扣分:0.00以下为各过程操作明细：应得实得操作步骤说明切换备用泵P101B:1100该过程历时0秒100将FIC101切换到手动100将FIC101阀关闭100打开P101B泵前阀VD0550打开排气阀VD07排放不凝气50待泵内不凝气体排尽后,关闭VD07100开启P101B泵100待PI104指示压力比PI103大2.0倍后,打开泵出口阀VD08100手动迟缓打开FIC101100流量稳定后FIC101投自动100FIC101设定值为0200V101罐液位关闭泵P101A:过程正在评分1400该过程历时0秒100关闭P101A泵后阀VD04100关闭P101A泵100关闭P101A泵前阀VD01100打开P101A泵前卸压阀VD02100当不再有液体泄出时，显示标志变为红色100关闭P101A泵泄液阀VD02200V101罐液位200P101B泵入口压力200P101B泵出口压力200外输流量FI101扣分过程:00该过程历时0秒100A泵重新开启100泵入口压力没有达成开泵要求100过早开启出口阀100罐液位太高100罐液位太高100罐液位太低100出口流量太大100出口流量太大100出口流量太大100罐压力太高4.P101A泵气蚀操作规程事故现象：(1)P101A泵入口、出口压力上下波动；(2)P101A泵出口流量波动(大部分时间达不到正常值)。处理方法：按泵切换步骤切换到备用泵P101B。操作评分文件学员姓名:学员操作单元:P101A泵气蚀总分:250.00测评历时0秒实际得分:0.00测评限时400秒百分制得分:0.00其中普通步骤操作得分:0.00质量步骤操作得分:0.00趋势步骤操作得分:0.00操作失误造成扣分:0.00以下为各过程操作明细：应得实得操作步骤说明切换备用泵P101B:过程正在评分1100该过程历时0秒100将FIC101切换到手动100将FIC101阀关闭100打开P101B泵前阀VD0550打开排气阀VD07排放不凝气50待泵内不凝气体排尽后,关闭VD07100开启P101B泵100待PI104指示压力比PI103大2.0倍后,打开泵出口阀VD08100手动迟缓打开FIC101100流量稳定后FIC101投自动100FIC101设定值为0200V101罐液位关闭泵P101A:1400该过程历时0秒100关闭P101A泵后阀VD04100关闭P101A泵100关闭P101A泵前阀VD01100打开P101A泵前卸压阀VD02100当不再有液体泄出时，显示标志变为红色100关闭P101A泵泄液阀VD02200V101罐液位200P101B泵入口压力200P101B泵出口压力200外输流量FI101扣分过程:00该过程历时0秒100A泵重新开启100泵入口压力没有达成开泵要求100过早开启出口阀100罐液位太高100罐液位太高100罐液位太低100出口流量太大100出口流量太大100出口流量太大100罐压力太高5.P101A泵气缚操作规程事故现象：(1)P101A泵入口、出口压力急剧下降；(2)FIC101流量急剧降低。处理方法：按泵切换步骤切换到备用泵P101B。操作评分文件学员姓名:学员操作单元:P101A泵气缚总分:200.00测评历时0秒实际得分:0.0测评限时400秒百分制得分:0.0其