提高重油浆泵P101运行平稳率

提高重油浆泵P101运行平稳率1提高重油浆泵P101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：2010年1月3、活动时间：2010年1月—2010年12月4、小组活动情况：平均每2个月活动1次，共活动6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2010年1月小组类型技术攻关型起始时间10年1月至10年12月组长姓名性别年龄职务单位备注熊小保男40设备员常减压已取证技术指导李海英女48技术总监机动处已取证技术指导武金伦男42主任常减压已取证小组成员基本情况吴锡明男42副主任常减压已取证王秀程男42副主任常减压已取证黄荣男39工艺员常减压已取证胡刚男45高级技师常减压已取证韩跃辉男25操作工常减压已取证李瑞琪女25操作工常减压已取证二、选题理由0.1Mt/a油浆拔头装置，是将催化油浆进行适当的减压切割后，将拔头油与溶脱装置的脱油沥青按一定比例调和，生产优质重胶沥青，同时回收催化油浆中的部分轻组分回炼。该项目对分公司产品结构调整，缓解重油加工的瓶颈和生产高附加值，起到了很好的促进作用，是分公司一个新的效益增长点。油浆拔头减压塔底泵（简称重油浆泵）是该装置的核心设备，它的平稳运行，对装置的长周期、满负荷生产、最大限度的发挥效益起到至关重要的作用。1、设备运行完好率达不到分公司的考核指标（≥98%）2、装置安、稳、常、满、优生产的需要3、降低设备检维修费用的需要三、现状调查油浆拔头装置自2009年6月正式投产，装置安稳运行一个月左右，重油浆泵P101频繁出现不上量、噪声大、密封泄漏等故障，严重影响装置的满负荷、长周期运行。在选定好本次活动的课题后，我们对泵P101在2009年7月至2009年12月半年间的运行情况和维修次数进行统计（见表2）。表2：活动前泵P101的运行情况统计表月份7月8月9月10月11月12月维修次数(次)233223故障类型机封泄漏上量不足上量不足、噪声大机封泄漏、上量不足上量不足，噪声、振动大机封泄漏，上量不足，噪声、振动大总天数[含维修时](天)313130313031完好运行天数(天)242225262423完好率（%）77.471.083.383.980.074.2由表1可看出泵P101主要出现的故障为机封泄漏，上量不足，噪声、振动大。我们将表1中泵P101的运行完好率做成折线图,如下：图1活动前泵P101的运行完好率折线图020406080100120123456时间完好率（%）指标值平均值当月值从图1可以看出，09年7～12月重油浆泵P101的运行完好率一直偏低，平均完好率只有78.3%,远远低于分公司的考核指标≥98%，严重影响了装置的长周期、满负荷生产，制约了分公司经济效益的增长。四、活动目标图1中显示重油浆泵P101的平均运行完好率只有提高重油浆泵P101运行平稳率278.3％，而分公司设备管理的技术经济指标规定:设备完好率≥98%。因此小组成员一致决定将本次QC活动目标定为：重油浆泵P101运行完好率≥98%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13条影响重油浆泵P101运行完好率的原因（见图2）。图2：重油浆泵P101完好率低因果图环机密封安装位置不当泵入口管径偏小泵体与转子不同心密封背冷介质使用不当泵选型适应性差减压塔底液面低介质固含量高操作方法不当工艺波动较大介质密度低润滑保养不好介质超温检维修质量差法料人六、要因确定我们将13个影响重油浆泵P101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操作方法不当操作工经过严格的技术培训，取得了合格的上岗证，技术水平可靠。◇2润滑保养不好设备润滑保养及时，做到了“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密封安装位置不当该泵的机械密封装在入口端。由于该泵是负压操作，密封腔内压力小于大气压力，从而使大气容易进入密封腔，泵内发生气缚现象，造成泵的抽空，密封的泄漏。★5密封背冷介质使用不当该泵机封背冷介质使用的是循环水，结垢严重，导致机封波纹管失效。★6泵入口管径偏小泵的入口管线直径DN100，泵的入口直径为DN125，泵入口管线偏小，来量不足。★7泵体与转子不同心该泵轴承箱的两端轴承孔上下错位，前轴承孔位置比后轴承孔下沉约0.1mm，使泵转子装上后在轴向与泵体不同心。★8泵选型适应性差该螺杆泵螺套齿形为单头螺旋，实际工况介质固含偏高，介质流动性差，粘度降低，原设计螺套已不适用。★9介质固含量高设计介质中颗粒含量≯10g/L，而实际操作介质的颗粒浓度竟高达25g/L，严重超标，导致泵过流部件的磨损严重。★10介质密度低介质密度大，轻组分少，不易产生汽蚀现象◇11减压塔底液面低实际操作中减压塔维持高液面操作。◇12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。◇13介质超温油浆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，大家一致认为导致重油浆泵P101运行完好率低的主要因素是：1）密封安装位置不当；2）密封背冷介质使用不当；3）泵入口管径偏小；4）泵体与转子不同心；5）泵选型适应性差；6）介质固含量高；七、制定对策表针对以上6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密封安装位置不适更改密封安装位置解决气缚现象改变泵的出入口吴锡明熊小保2010.12密封背冷介质使用不当使用符合要求的背冷介质防止波纹管结垢，延长机封使用寿命引除盐水作机封背冷介质王秀程李瑞琪2010.13泵入口管径偏小加大泵入口管径降低吸入管路的阻力更换泵吸入口管线王秀程黄荣10.01重油浆泵运行完好率低提高重油浆泵P101运行平稳率34泵体与转子不同心找正同心度使泵体与螺旋套同心调整螺套与泵体间隙熊小保胡刚2010.35泵选型适应性差更换螺套齿形提高泵的适应性，满足工艺介质需要由单头螺套改为双头螺套吴锡明韩跃辉2010.36介质固含量高提高原材质的耐磨性降低设备的磨损速度将泵体及螺套材质进行调质处理吴锡明熊小保2010.3八、实施1、针对机封安装位置不当这一要因：为确保机械密封密封面上的压力高于大气压力，防止“气缚”现象的出现，2010年1月份装置停工抢修，将螺杆泵的出入口管线互相对调，使原泵入口管变成出口管，同时改变电机转向，使泵转子发生反转，则泵过流部分的出口端也变成入口端，入口端变成出口端。经过改造，机封所密封的介质为出口端介质，可确保其密封面压力大于大气压力，使密封面更好贴合，杜绝了运转时由于抽力大而使空气进入泵内的现象。（见图3）图3螺杆泵简要装配图2、针对密封背冷介质使用不当这一要因：由于该泵属于高温机泵，介质运行温度达280℃，机械密封原使的背冷介质是循环水，导致机封波纹管易结盐垢，使波纹管失去弹性、机封失效，为了解决这一问题，2010年1月份装置停工抢修时，从装置外引除盐水至泵区作机封背冷介质使用，有效解决了机封波纹管结垢的现象。（见图4）图4波纹管机械密封简图3、针对泵入口管径偏小这一要因：2010年1月份装置停工抢修时，将泵的入口管线由原先的DN100，增加至DN150，该措施有效地降低了泵的吸入管阻力，提高了泵的有效汽蚀余量。4、针对泵体与转子不同心这一要因：由于轴承孔位于轴承箱内部，修复的难度太大，轴承箱需进行整体更换处理。在更换轴承箱之前，将泵体与轴承箱的连接螺栓进行了调整，由于泵体与轴承箱连接垫片有一定厚度，通过调节泵体与轴承箱连接螺栓的预紧力，使下端的螺栓预紧力大于上端螺栓的预紧力，这样压紧后的上、下垫片就有厚度差，使整个泵体也呈微下沉趋势，有效地调节了其与螺套之间的上、下间隙，僻免两者之间产生偏磨、碰撞5、针对泵选型适应性差这一要因：该螺杆泵螺套齿形为单头螺旋，该齿形适用于流量较小，压力、粘度较高的工况，实际工况介质固含偏高，导致介质流动性差，粘度降低，原设计螺套已不适用，这也是流量下降，达不到生产要求的主要原因将油浆泵的螺旋套齿形改为双头螺旋，其啮合间隙小、精度高，适用于流量较大，压力、粘度较低的工况，自吸能力更强。由于螺杆泵的功率与介质的粘度以及输出流量、压头成正比，原先的运行工况下，泵的运行功率有很大的余量（因为粘度、流量、压头皆偏低），故改造后将螺套的导程由原先的46cm，增加至60cm，在泵功率允许的范围内提高泵的流量，以满足装置生产要求。6、针对介质固含量高这一要因：由于介质中催化剂颗粒含量过高，加快泵过流部件的磨损。磨损使泵螺套与泵体、主螺套与付螺套之间的间隙过快变大。如图4所示，间隙过大，则间隙中回流量就越大，泵的流量及压力损失严重，使泵的运行效率降低。泵体螺套径向轴承推力轴承同步齿轮连接螺栓驱动端机封密封势片主动轴骨架油封提高重油浆泵P101运行平稳率4图5螺套、泵体配合简图为了解决这一问题，可采用提高原材质的耐磨性或更换耐磨高硬度材质的方法来降低设备的磨损速度。由于介质的温度过高（操作温度280℃），而耐磨高硬度材质存在高温脆性，一旦遇到骤冷骤热的情况，容易发生开裂，考虑到泵运行的可靠性，故采用前面一种方法，将泵过流部件（泵体及螺套）材质进行调质处理，硬度由原先的20HRC提高至35—40HRC九、效果检查通过本小组的多次卓有成效的公关后，重油浆泵P101的运行完好率得到了显著提高，现将2010年4月至2010年12月重油浆泵P101运行情况和维修次数进行统计（见表5）。表:5：活动前泵101的运行情况统计表月份4月5月6月7月8月9月10月11月12月维修次数(次)000101010故障类型上量不足震动大密封泄漏上量不足噪声大总天数[含维修时](天)303130312930313031完好运行天数(天)303130302929312931完好率（%）10010010096.810096.710096.7100备注检修3天由表5可看出经过我们小组活动后，泵P101故障次数得到了显著下降，运行完好率明细提高。我们将表5中泵P101的运行完好率做成折线图（见图6）：图6活动后泵P101的运行完好率折线图9596979899100101123456789时间完好率（%）当月值平均值指标值从图7可以看出P101的运行状况得到了明细改善，完好率平均值高于分公司的经济技术考核指标，故障次数明细减少，故障出现有规律，为我们的预知维修提高了重要依据，现将活动前后重油浆泵P101运行平稳率数据作成柱状图进行对比，结果一目了然（见图7）。图7：活动前后重油浆泵P101完好率柱状对比图0102030405060708090100完好率（%）活动前值活动后值指标值通过本次QC公关活动，较好解决了重油浆泵上量不足、噪声、振动大、密封失效快等故障，使使重油浆泵P101运行稳定，运行完好率由活动前的平均78.3%，提高到了89.9%，达到了分公司设备运行完好率≥98%的经济技术考核指标，实现了预期的效果。十、经济效益和社会效益1、经济效益：1.1直接经济效益改造前6个月，两泵台共检修达15次，更换机封、轴承、泵体、螺套等若干套，仅检修配件费用达20多万。自从3月份完成全部改造至今，共花费6万元，两台泵自1月份改造后运行迄今，将近1年，未进行过大修，预计可年节省配件费维修费20万元。1.2间接经济效益改造后该泵流量由原来的10t/h增加至20t/h，提高重油浆泵P101运行平稳率5并且运行平稳，单台泵即可满足生产要求，扭转了只要该泵一检修装置就要降量运行的被动局面，杜绝了因该泵造成装置非计划停工现象的出现，保证了装置的长周期满负荷运行，预计全年可增加开工天数30天，间接经济效益可达500～600万元。2、社会效益：本次攻关具有极大的社会效益，通过本次QC公关活动，较好的