1各種因素對磁力泵輸送輕烴可靠性的影響

輕烴外運(yùn)工區(qū)使用的磁力泵安裝于輕油裝車泵房和液化氣裝車泵房，負(fù)責(zé)站內(nèi)輕烴產(chǎn)品裝車外輸。液化氣裝車泵房安裝2臺磁力泵，輕油裝車泵房安裝3臺磁力泵，這5臺磁力泵都為立式單級單吸離心泵，其中液化氣泵房的2臺液化氣裝車磁力泵電路中安裝了1臺變頻器和1臺軟啟動柜，并于2008年對1臺磁力泵新加了電流保護(hù)器。輕油泵房安裝的3臺磁力泵全為工頻電路，2臺泵電路帶有過載保護(hù)設(shè)置。以下從各種因素對磁力泵操作要求進(jìn)行分析，找出各種條件下適合泵運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳操作，保證磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。
1.1吸入條件與進(jìn)、出口壓差對磁力泵運(yùn)行可靠性的影響
泵房使用的磁力泵為兩種，功率不同，都為離心式磁力驅(qū)動泵，軸承潤滑冷卻方式為輸送的輕烴產(chǎn)品自潤滑，由于輕烴產(chǎn)品自身潤滑性能較差，易氣蝕，而保證軸承潤滑冷卻良好是機(jī)泵正常使用的重要因素，因此機(jī)泵的吸入條件，進(jìn)、出口壓差對機(jī)泵運(yùn)行至關(guān)重要。
1.1.1吸入條件對磁力泵運(yùn)行可靠性的影響
液化氣泵房使用的磁力泵為單吸單級泵，這類泵對防止機(jī)泵氣蝕要求較高，在冬季使用過程中，由于液化氣壓力較低，溫度較低，泵吸入條件相對較差，會導(dǎo)致機(jī)泵易氣縛和氣蝕，啟動困難。因此，在冬季使用時，一定要注意機(jī)泵操作和裝車操作的協(xié)調(diào)，注意保證以下幾點(diǎn)：
（1）在機(jī)泵啟動前，一定要充分排氣，并充分灌泵，使磁力泵內(nèi)各部件尤其是軸承完全冷卻后，再啟動磁力泵。
（2）啟動磁力泵和裝車的過程盡量協(xié)調(diào)好，盡量保證磁力泵在裝車過程不間斷運(yùn)轉(zhuǎn)；因為冬季停泵后再啟動時，由于吸入條件差，軸承經(jīng)過一段時間運(yùn)轉(zhuǎn)后溫度升高，罐車此時壓力與儲罐壓力已均衡，灌泵操作不方便，啟泵過程油品在泵內(nèi)溫度高處極易汽化，會造成啟泵困難。
（3）如果必須間歇啟停，考慮節(jié)能環(huán)保及啟泵需要，建議裝車時預(yù)留1－2節(jié)空槽車，滿足重新啟泵時灌泵及軸承冷卻需要。
1.1.2進(jìn)、出口壓差對磁力泵運(yùn)行可靠性的影響
離心泵是通過進(jìn)出口壓差的控制來控制流量，對流量一般的要求是在離心泵性能曲線的高效區(qū)運(yùn)行，而對于裝車系統(tǒng)中的機(jī)泵要求流量盡可能滿足裝車需要，即要求盡可能高的流量，但是，對于磁力泵而言，由于潤滑冷卻方式和連軸方式原因，壓差控制尤為重要，超流量（超載）運(yùn)行是非常不安全的；壓差的控制對磁力泵可靠性的影響體現(xiàn)在以下方面：
（1）由于安裝的磁力泵為立式泵，軸向吸入，徑向排出，上部滑動軸承處于相對較高的位置，當(dāng)流量盡可能調(diào)高，進(jìn)、出口壓差降至較低時，泵內(nèi)易產(chǎn)生氣蝕，而處于較高位置的軸承受氣蝕影響最大，軸承如果長期在潤滑冷卻不充分的工況下運(yùn)行，會造成磨損嚴(yán)重，泵效率降低，甚至損壞機(jī)泵的事故。
（2）輕油裝車時啟動
2臺磁力泵裝運(yùn)多節(jié)鐵路槽車，由于槽車充裝量及流速的差別，裝車閥門頻繁操作，造成管路運(yùn)行工況不穩(wěn)定，壓力波動大，因為啟用的2臺泵都為工頻電路，且2臺泵都在較大流量的工況運(yùn)行，當(dāng)幾節(jié)槽車同時裝滿而關(guān)閉閥門時，管路壓力會突然升高，而此時流量、壓力都較高，過載保護(hù)會使磁力泵發(fā)生滑磁停泵，而此時如果一臺泵突然停泵，由于管路油品流動慣性原因，會加重另一臺泵的負(fù)荷，造成另一臺泵滑磁停泵。而磁力泵發(fā)生滑磁停泵為非正常程序停泵，且滑磁停泵過程中，將產(chǎn)生渦損、磁損，多次滑磁對磁力泵內(nèi)、外磁性能有影響，會影響內(nèi)、外磁使用壽命，對磁力泵來說是非常不好的。
因此，在裝運(yùn)輕烴類介質(zhì)時，應(yīng)根據(jù)機(jī)泵性能參數(shù)合理操作，盡量保證磁力泵進(jìn)出口壓差、裝車流量在可靠范圍內(nèi)，有條件可以安裝差壓傳感器，對機(jī)泵壓差檢測控制，保證機(jī)泵良好可靠運(yùn)行。
1.2變頻器使用對磁力泵運(yùn)行可靠性的影響
現(xiàn)液化氣泵房安裝3臺裝車泵，1臺變頻，2臺工頻；變頻泵采集現(xiàn)場壓力信號，根據(jù)壓力控制泵轉(zhuǎn)速，3臺泵采用并聯(lián)管路，機(jī)泵參數(shù)。可以看出，機(jī)泵為2大1小，裝車過程中需要根據(jù)裝車量合理選擇裝車泵啟用臺數(shù)，在裝車的過程中裝車量要求不斷變化，也要根據(jù)實際情況及裝車流速要求合理調(diào)節(jié)泵的啟用臺數(shù)；根據(jù)裝車量選擇啟用泵有3種組合。
組合1為啟2臺大泵運(yùn)行，這種情況使用較頻繁，即1臺變頻和1臺帶軟起的工頻泵，在此種組合中，首先開啟變頻泵，待變頻泵啟動變?yōu)楣ゎl使用后，啟動工頻泵，此時2臺泵都在工頻條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著裝車槽車數(shù)不斷減少，管道內(nèi)壓力升高，變頻泵自動由工頻改為變頻，變頻泵的不同操作對泵使用可靠性影響如下3種情況。
（1）變頻泵自動由工頻改為變頻后，隨著裝車量不斷減少，變頻泵轉(zhuǎn)速不斷下降直至停泵，而此時工頻泵還在運(yùn)轉(zhuǎn)，且隨著裝車量要求不斷減少，只能采用出口閥門節(jié)流來控制流量直至直至裝車完畢，完全停泵；這種運(yùn)行方式在操作人員對泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況把握不及時，操作責(zé)任心不強(qiáng)時常出現(xiàn)；這種運(yùn)行方式不節(jié)能。
（2）變頻泵自動停泵后，停用工頻泵，啟動變頻泵，此時流程未恢復(fù)、變頻泵現(xiàn)場電源未關(guān)閉，如果停用工頻泵，因為泵出口管路壓力肯定高于進(jìn)口壓力，且在現(xiàn)場變頻泵電路未關(guān)閉的情況下，變頻泵會自動啟動，這種情況是出口閥門(我國閥門行業(yè)發(fā)展)完全打開的情況下啟泵，尤其是對于磁力泵，啟泵操作要求較高，對泵及電路傷害很大，應(yīng)盡量避免，需要正確的操作方法停泵和啟泵，這種方法需要與棧橋裝車協(xié)調(diào)，操作包括棧橋閥門開關(guān)調(diào)節(jié)、2臺泵的停啟切換及泵出口閥的開關(guān)控制，操作繁瑣，要求高。
（3）變頻泵自動由工頻改為變頻后，隨著裝車量不斷減少，及時停用工頻泵，依靠變頻泵調(diào)速功能調(diào)節(jié)流量，來滿足裝車量要求不斷減少的要求，直至裝車完畢，完全停泵；此種情況下要求機(jī)泵操作人員與裝車人員及時溝通，及時調(diào)整機(jī)泵運(yùn)行情況，及時停用工頻泵，要求操作人員責(zé)任心較強(qiáng)且對裝車及啟泵操作相當(dāng)熟練；但這種方式是最可靠節(jié)能的方式。
因此，在啟用變頻磁力泵和工頻磁力泵并聯(lián)運(yùn)行裝車時，應(yīng)根據(jù)實際需要及機(jī)泵運(yùn)行情況及時調(diào)整機(jī)泵運(yùn)行，充分用好變頻泵，使變頻泵能發(fā)揮更大作用，并保證變頻泵的使用可靠性。
1.3電流保護(hù)器對磁力泵停泵控制使用可靠性的影響
現(xiàn)在使用的5臺磁力泵電路情況。磁力泵在電路中帶有過載電流保護(hù)設(shè)施即在電路中帶有熱繼電器和時間繼電器，當(dāng)過載時電流升高達(dá)到設(shè)定值時，熱繼電器會斷開，時間繼電器控制延時停泵。
電路中安裝電流保護(hù)器在以下兩種情況下發(fā)揮作用：
（1）介質(zhì)抽空，欠流時電機(jī)負(fù)荷減輕，電機(jī)電流減小，當(dāng)電流低于設(shè)定值時，電流保護(hù)器發(fā)揮作用及時停泵，由于磁力泵的潤滑冷卻依靠輕烴介質(zhì)，因此欠流時的電流對應(yīng)的應(yīng)該是泵允許最小流量的電流；
（2）磁力泵過載時電流增大，大至設(shè)定值時，電流保護(hù)器發(fā)揮作用及時停泵。
以下對電流保護(hù)在不同電路中的控制及電流設(shè)置進(jìn)行分析，為磁力泵可靠使用提供參考依據(jù)：
（1）帶過載保護(hù)的泵安裝電流保護(hù)器的電流設(shè)置。由于電路中安裝了過載保護(hù)，因此電流保護(hù)器設(shè)置只需考慮泵欠流時的電流即可，設(shè)置較簡單。
（2）安裝電流保護(hù)器且安裝變頻器的泵的電流設(shè)置。由于電路中安裝了變頻器，機(jī)泵啟動和停泵時，電機(jī)中的電流是變化的，電流變化（從小到大和從大到小）時間大小與變頻啟泵時間有關(guān)，即與變頻設(shè)置有關(guān)，而變頻控制時間不能太短，因此，欠流保護(hù)的控制時間應(yīng)考慮變頻器在起動和停止電動機(jī)時所需時間；如果時間設(shè)置不對，會使變頻器作用受到影響。
（3）不帶過載保護(hù)的泵安裝電流保護(hù)器的電流設(shè)置。磁力泵在電路不帶過載保護(hù)時，安裝電流保護(hù)器后，電流設(shè)定應(yīng)當(dāng)滿足兩個條件：
①磁力泵允許最小流量對應(yīng)的電流；②過載電流設(shè)置。
泵的保護(hù)電流器設(shè)置應(yīng)合理設(shè)置過載電流和欠流電流大小，過載電流設(shè)置應(yīng)綜合考慮機(jī)泵電機(jī)功率和機(jī)泵實際使用效率，欠流電流大小應(yīng)考慮泵潤滑冷卻方式，合理選擇，電流設(shè)置太大和太小都不利于機(jī)泵可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
2 結(jié)論
對于磁力泵用于輕烴產(chǎn)品裝車，嚴(yán)格操作和對保護(hù)設(shè)施合理選擇使用，可以保證機(jī)泵使用可靠性，在使用及選型時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）磁力泵輸送輕烴產(chǎn)品對吸入條件，進(jìn)、出口壓差的要求較高，操作時應(yīng)根據(jù)機(jī)泵參數(shù)、性能曲線、輕烴產(chǎn)品物理性質(zhì)變化選擇合理的操作壓差，嚴(yán)格落實各項操作要求，保證機(jī)泵長期可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。
（2）對于2臺磁力泵并聯(lián)裝運(yùn)多節(jié)罐車情況，變頻調(diào)速是比較節(jié)能可靠的運(yùn)行方式，采用變頻調(diào)節(jié)可以滿足裝車過程管路運(yùn)行工況不穩(wěn)定，壓力波動大的要求，但是考慮機(jī)泵安全啟停，在變頻泵啟停及運(yùn)行時應(yīng)注意合理操作，根據(jù)裝車量要求嚴(yán)格操作步驟，保證機(jī)泵運(yùn)行可靠安全；且應(yīng)當(dāng)每年在檢修機(jī)泵的同時對變頻電路系統(tǒng)內(nèi)的電氣元件進(jìn)行檢修檢查，保證變頻電路可靠正常。
（3）用于輸送輕烴介質(zhì)的磁力泵選型時，在滿足輸送使用要求條件前提下，最好關(guān)注磁力泵電路情況，盡量選擇帶有齊全電路保護(hù)設(shè)施的泵，因為帶有這種設(shè)置的泵參數(shù)機(jī)泵廠家已經(jīng)設(shè)置好，如果沒有設(shè)置好也會提供設(shè)置依據(jù)，如果電路中沒有保護(hù)設(shè)施，應(yīng)當(dāng)安裝這些設(shè)施，但是安裝后需要對保護(hù)電流大小及控制時間進(jìn)行嚴(yán)格論證，將保護(hù)電流值設(shè)置準(zhǔn)確，保證機(jī)泵使用正常。