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16SA-9型中开泵汽蚀原因分析及处理措施

时间:2016-07-21 10:37 来源:三昌泵业 点击:

      、16SA-9型中开泵装置情况

        吉林省某油田供水系统泵站安装了三台16SAP—9型输水泵,配套电机型号为Y500—4,额定功率560kw,转速n=1480r/min。三台泵二用备,连续运行,将蓄水池(水源)清水输送到18.5公里外某矿区蓄水池(用户)。装置示意图如图5.6—1所示。
16SA-9型中开泵
        泵站设计总流量为∑Q=64000m3/d=2667m3/h,单台泵流量Q=1333m3/h=0.37 m3/s,扬程H=95m。
        泵站大运行流量为∑Qmax=80000m3/d=3333m3/h,单泵大运行流量Qmax =1667m3/h=0.46m3/s,扬程H=90m。
        用户蓄水池设计水位相对标高为+3.59m。
        进水蓄水池设计水位相对标高为-0.41m,高水位达+1.8m,般水位为+1.5m。
        所以装置设计几何扬程Hg=3.59+0.41=4m。
        泵轴中心标高为-0.5m,泵进口倒灌水头有2m。
6SA-9型中开泵装置情况
图5.6—1    6SA-9型中开泵装置图

      二、16SA-9型中开泵故障现象

        泵站于九九七年十月投入运行以后,出现泵转子轴向窜动、轴承室进水、轴承温升过高、叶轮汽蚀破坏等故障。为此我公司先后四次派人到现场处理,转子部件整改更换过次,窜动、进水等问题已基本解决。但是汽蚀现象及叶轮汽蚀破坏等问题未能找到解决办法。九九八年五月,打开2#泵检查,发现叶轮叶片受到严重的汽蚀破坏,甚至泵体隔舌处也有汽蚀破坏现象,其时该泵累计运行时间只有2个月左右。
        在公司召开的专题分析会上,曾经到过现场的技术人员对其汽蚀现象百思不解,说是有2m的倒灌水头,怎么会还有汽蚀泥?
        公司决定派我皆同位设计人员于九九八年六月赴现场分析处理这问题。

      三、16SA-9型中开泵汽蚀原因分析

        我们到达现场后先进行深入细致的调查工作,到现场实地了解装置情况。找设计院了解装置管路布置、进出水位标高情况及运行参数要求,找操作人员了解现场操作情况;然后根据调查了解到的资料作出泵装置特性曲线,并作运行工况分析,从而得出产生汽蚀的原因和适当的处理措施。
        我们了解到,目前输水量只有原设计负荷的50%,即只开台泵,Q=0.45m3/s=1620 m3/h。从我们作出的装置特性曲线图(见图5.6—2)上知道,当Q=0.45m3/s时,装置所需要的扬程仅H=21.5m左右。(从现场运行出口压力读数上看,P2=0.2MPa,也证实了运行扬程H=21m),而泵的扬程达H=95m,比装置所要求的扬程高出73m。这73m扬程要靠关小出口碟阀来消耗的话,则阀门开度非常小,这样方面很难操作,另方面在如此小的开度下阀门也会振动、汽蚀而遭损坏。因此实际运行时,只好敞开阀门任其低压运行。这样的话,泵就处于大流量断裂工况下运行,此时汽蚀余量之大不可预料,2米的倒灌水头,难以使泵不发生汽蚀。

      四、16SA-9型中开泵汽蚀处理措施

        从图5.6—2可知,即使今后达到大流量(Q=8万吨/天=0.92m3/s)运行,所需要的扬程也只有79米,而现在所选择的泵性能参数(D2=ф535,Q=0.46m3/s时,H=95m)偏高了16米,应该选择D2=ф512,Q=0.46m3/s时,H=79m的性能参数。这是从终选型方面来考虑。
16SA-9型中开泵性能曲线
图5.6—2  
        另外,还要考虑在运行初期只有50%负荷情况下的泵性能过渡问题,如图5.6—2所示,当Q=0.45m3/s时,扬程只需H=22m。此时就要考虑采用个扬程较低的过渡叶轮。

        针对目前这种状况,可采取以下两个措施:

        1、可先将叶轮外径车小至φ460(或φ480)作为过渡叶轮;
        2、可将DN500的输水管上的阀门关闭,让水只从DN700管通过,以便提高装置扬程,如图5.6—2中装置特性曲线Ⅱ所示;
        3、在前两条措施的基础上,再加上阀门调节,即可使泵处于规定工况下运行,从而避免汽蚀的发生。
        由于用户不同意将泵扬程降得太多,实际处理工作中,我们自行将叶轮外径车小至φ500左右,并向用户提出了个“现场运行操作技术要求”。

        对现场运行操作作出如下三点规定:

        1)要控制单泵的运行流量Q≤0.46m3/s=1656m3/h。如果没有设置流量计不监测流量,那么必须控制泵的出口压力≥0.83Mpa(叶轮外径调整后的性能)。
        2)在出口压力表必须经校正准确可靠,泵运行中压力表的指针要有稳定读数,不得来回急剧摆动。若压力表指针急剧摆动,则说明泵出口压力不稳,造成泵出口压力不稳定的原因很可能是泵处于汽蚀工况下运行。
        3)泵出口管路上的闸阀开席正常情况下要大于50%,小开度也应达到30%,否则阀门易振动,导致控制性能不稳定。
        此后再未见用户反馈意见,问题即基本解决。
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