减少循环供热系统设备故障率

 

【摘 要】清河采油厂集输大队的首要任务，是对全厂每天7000方的来液量，进行脱水、除盐、除砂的处理。油气处理是由分离设备和循环供热辅助系统两部分组成，其中循环供热辅助系统常常出现：因冷凝罐液位电子远传线路老化和循环磁力泵的零部件损坏率过高，造成故障停机现象频繁，无法为分离设备提供必要的处理温度，因此，通过解决线路老化和减少磁力泵故障停机，是确保油气处理效果的必要条件。 

1 目前的生产概况 
　　
目前站内油气处理设备是由5具高效油气水砂分离器和与之分别对应的5具的冷凝罐、5台管道磁力驱动离心泵及蒸汽管道及2台相变式加热炉构成的循环供热辅助系统两部分构成[1]。其中高效油气水砂分离器是集旋流预分离、散管式布液、机械聚结整流、油水界面自控等多项先进技术为一体，用以处理高含蜡、高粘度的稠油；循环供热辅助系统为分离设备的油气水分离提供必要的处理温度。

循环供热辅助系统是由相变式加热炉提供高温蒸汽，经蒸汽循环管路进入分离器内换热器进行换热，蒸汽降温后进行汽液转换聚集至冷凝罐，再由磁力泵输送到回水管路，回流至加热炉进入再循环。 
　　
2 存在的问题及分析 
　　
①循环供热系统中常出现冷凝罐液位电子远传线路老化，造成自动启、停信号中断，无法实现磁力泵自动起跳的常规动作。目前的冷凝罐液位计是磁浮子翻版液位计与液位电子远传线路筒组合而成，液位控制由接有磁敏元件干簧管的线路（液位上限80cm处接常开式干簧管，下限30cm接常闭式干簧管），实现过高开启，过低闭合的信号传输。由于液位电子远传线路筒紧贴磁浮子翻版液位计管壁，罐壁温度高达100℃以上，信号线不耐高温易老化，造成信号中断，影响了磁力泵的正常启停，导致整个循环供热辅助系统运行不畅，无法为高效油气水砂分离器提供必要的处理温度，影响了油气水分离效果。

②循环供热系统中的动力设备磁力泵的零部件损坏严重，常造成故障停机的现象。一方面由于磁力泵运行工况为工频模式，排量3.2m3/小时，而的立式冷凝罐，容积仅有0.82m3，无法迅速完成蒸汽的汽液转换，造成了泵运行周期短，启停频率高；另一方面，当冷凝罐液位运行低于下限时，由于液位计中的磁浮子与电子元件之间远传信号的传输延时，造成了高温蒸汽迅速窜入磁力泵，引起泵抽空、气蚀、零部件损坏等现象，最为严重的是高温蒸汽对机械密封的破坏性极强，只需5-10秒就足以使其报废，更换率高达3个/周。 
　　
以上两个方面原因造成磁力泵故障率高，使循环供热辅助系统无法正常运行，影响了油气水分离效果。 
　　
3 措施的实施和效果 
　　
①针对冷凝罐液位电子远传线路老化，造成自动启、停信号中断，磁力泵停运的现象，对信号线路的材质进行优选。选用耐压220V，频率50HZ，电流10A的耐高温信号线置换原常用信号线，耐温高达300℃的信号线在更换后，至今依然完好在用，液位传感线路故障被彻底解决。 
　　
②针对磁力泵故障停机频繁、工作连续性差，对磁力泵进行工况改变。根据磁力泵运行周期短、启停频率高和零部件损坏严重的现象，对运行模式进行了创新。新增变频柜1个，安装了5个其它设备闲置下来的变频器，分别作用在各个分离器的对应回路中，运行工况由工频变为变频。通过控制分离器出口油温>55℃和磁力泵进口水温度<50℃，将频率控制在15～20Hz之间，严格控制了磁力泵的流量，保证冷凝罐内液位高度，使磁力泵连续运行的周期延长，彻底改变了以往20-30分钟启停1次的现象。 
　　
③措施实施后，分离器的处理温度明显提高。通过信号线的优选和磁力泵变频器的改装，为磁力泵正常运行提供了双保险[2]，成功解决了循环供热系统故障停机频繁的现象，增强了循环供热系统运行的平稳性和连续性，为处理系统提供了温度的保障。 
　　
同时，减少了高温蒸汽对磁力泵的损坏，对设备检修记录的情况进行汇总，机械密封损坏个数由2013年114个减少到目前14个，大大降低了机械密封的消耗率。 
　　
4 经济价值与社会效益 
　　
4.1 经济价值 
　　
①磁力泵变频器的安装，使泵连续运行周期延长，杜绝了频繁启停次数和全频运行，频率控制在12～15Hz之间，电量明显下降，日耗电由50kWh降至20kWh，年节约电费=5台×30kWh×365天×1.0元≈5.48 万元。 
　　
②磁力泵检修次数明显下降，机械密封损坏更换由114个降至14个，全年最少可节约机械密封100��，按900元/个计算，年节约机械密封损耗费=900元×100=9.0万元。 
　　
合计全年节支=5.48+9.0 =14.48万元 
　　
4.2 社会效益 
　　
通过对优选耐高温信号线和磁力泵变频工况的改变，成功解决了循环供热系统故障频发的现象，同时减轻了员工的检修劳动负担，激发了挖潜创新的潜能。在面对生产中的难题时，岗位员工对工作充满热情，各尽其责、各展其能，为企业做贡献，并在工作中收获乐趣和成就。 
　　
【参考文献】 
【1】冯叔初，郭撰常.油气集输与矿场加工[M]. 北京：中国石油大学出版社，2006. 
【2】李军，赵萍.集输工[M].北京：石油工业出版社，2011.

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