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關于排除入料泵非正常運行故障的探討

　　原因分析

　　1 泵進口堵塞。通過拆開泵前管線、閥門，發現有冰堵現象，分析判斷工藝管線試壓后，吹掃干燥不完全，管線中存有少量的水，當低溫CO2通過時瞬間結冰，對管道造成冰堵，影響介質通過。

　　2 操作人員誤操作。通過觀察現場操作，操作過程有時啟動較為順利，有時無法啟動。發現泵進出口閥門開啟順序、開度控制以及泵的啟動時機，都能影響泵的運行狀態。

　　3 設備、管線保冷效果不能滿足生產運行要求。紅河油田地處甘肅省鎮原、涇川縣境內，平均海拔1400米，屬于大陸性干旱半干旱季風氣候，夏季氣溫高，日照強，峰值溫度33.3℃。試運期間正值伏天，白天氣溫較高，通過查閱井場操作記錄，對10次故障進行統計，發現有5次故障都在中午溫度較高時發生，因此判定溫度對故障率有一定影響，而液態CO2受溫度、壓力影響易產生氣化現象，CO2氣化加劇入料泵產生汽縛現象，影響離心泵的運轉。環境溫度我們無法改變和控制，因此確定設備、管線保冷效果不佳。

　　4 工藝流程不當。結合現場流程是否按設計圖紙施工，施工嚴格按圖紙，發現CO2儲罐底部本體出液管線有一個液袋彎管，入料泵進口工藝管線設計有一個液袋彎管，這樣在管線上形成了一個氣袋彎管，使得氣體在氣袋彎中積聚，影響入料泵的運行。

　　 制定對策

　　1 拆除入料泵進口管線上的液袋彎管。與設計、甲方溝通后，取消原設計的液袋彎管，拆除后重新焊接，并對焊口進行無損檢測。

　　2 吹掃入料泵進出口管線。拆開CO2儲罐出口管線、泵入口法蘭，用15m3空壓機從CO2儲罐出口法蘭處向泵入口法蘭吹掃，間隔10min，并用濕度探測儀檢測出口濕度，直至濕度滿足要求。

　　3 設備、管線保冷效果

• 　　為避免保冷設備、管道在陽光下暴曬，建議甲方考慮安裝工藝區鋼結構罩棚(初設計考慮有罩棚，但考慮節約成本，甲方暫緩安裝)。
• 　　管線保冷原設計為聚氨酯泡沫塑料40mm厚，外裹阻燃型防潮瑪蹄脂，外保護層選用0.6mm乳白彩板。通過查閱資料，重新核算保冷層厚度。

　　保冷層厚度計算公式：X=λ(tf-ts)/aI(ts·ta)

　　λ:保溫材料的導熱系數 tf:介質溫度 ts:絕熱層表面露點溫度 aI:外部傳熱系數 ta:環境溫度 tf=-10℃ts=27.7

　　查閱飽和蒸汽表得：30℃時的飽和蒸汽壓為31.824×0.85=27.05mmHg,在27.05mmHg下的飽和溫度為27.02℃，因為在保冷ts約高于露點溫度，ts取27.7，aI=7保溫一般直接取10，保冷取7，帶入公式得保冷層厚度為0.051m；因此保冷層應不小于50mm。

　　考慮當地白天氣溫較高，與設計、甲方結合后，在CO2儲罐至入料泵管線原保冷層上增厚40mm。

　　4 操作失誤。與現場操作人員結合，研究泵的運行曲線，反復試驗重新制定一套操作流程。

　　通過分析研究離心泵的運行曲線，得到以下幾個結論：揚程與流量成反比，軸功率與流量成正比，泵效開始隨流量增大而增大，達到一最大值后，又隨流量增加而下降，流量應選擇控制在4.5m3/h時效率最高，在反復試驗后，出口閥門開度控制在1/3時流量在4.5m3/h。

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