乙烯装置低温筒袋泵关键技术研究

摘要

乙烯是重要的化工原料，乙烯产量是衡量国家石化行业发展水平的标志，同时也是衡量国家经济发展水平的重要标志。目前我国乙烯产量世界排名第二，年产量保持7％左右的增长。尽管如此，仍不能满足国内生产的需要。我国新建乙烯装置规模在80～120万吨／年之间，装置规模大型化意味着配套设备，尤其是关键设备也向大型化发展。用于输送易燃、易爆、易气化的低温乙烯液体的低温筒袋泵，基本采用进口产品，即便采用进口产品，运行故障时有发生，严重影响装置的运行，低温筒袋泵的国产化关键技术研究迫在眉睫。
　　本文针对低温立式筒袋泵应用中常见故障，对该泵的关键技术进行研究，得到如下
　　结论:
　　(1)采用首级叶轮下沉、次级叶轮部件整体上移、钩头键和接轴套筒联合作用的接轴方式、次级叶轮部件前后设有滑动轴承。
　　(2)针对不同API材质族、不同工况，摩擦副采用表面淬火、表面堆焊钴铬钨合金、表面镀铬等硬化技术。
　　(3)使用半导体激光器在304不锈钢上堆焊自润滑性高的铬锆铜合金粉末，基体与堆焊层结合良好，堆焊层组织均匀致密。
　　(4)通过对实际应用的出液管失效分析，液下泵不锈钢表面进行酸洗钝化，控制焊接热输入量，减小晶间腐蚀的倾向。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 乙烯装置简介

1．2 大型乙烯装置关键用泵

1．2．1 大型乙烯装置用泵简介

1．2．2 大型乙烯装置立式筒袋泵

1．2．3 立式筒袋泵常见结构

1．3 立式筒袋泵摩擦副简介

1．3．1 泵用摩擦副简介

1．3．2 立式筒袋泵摩擦副材料及硬化方式

1．4 本文的主要研究内容

2 立式筒袋泵的设计计算

2．1 方案设计

2．1．1 结构形式确定

2．1．2 水力模型选择

2．1．3 轴向力、径向力的平衡

2．1．4 轴承部件的选择

2．1．5 机械密封的选择

2．2 主要零部件的的设计计算

2．2．1 承压壳体的强度计算

2．2．2 轴向力计算

2．2．3 轴(转子)的计算

2．2．4 键强度校核

2．2．5 轴强度校核

3．立式筒袋泵摩擦副材料表面硬化研究

3．1 引言

3．2．泵用摩擦副主要硬化方式

3．2．1 表面处理

3．2．2 表面熔覆

3．3 API610 11th泵结构型式与摩擦副材料、硬化方式选用

3．4 泵摩擦副材料及硬化方式具体应用

3．4．1 常底油泵

3．4．2 注水泵

3．4．3 高压乙烯泵

3．4．4 乙烯原料泵

3．4．5 尿素装置用甲铵泵

3．5 激光表面熔敷铬锆铜

3．6 小结

4 液下泵出液管失效分析

4．1 引言

4．2 实验过程与分析

4．2．1 宏观检查

4．2．2 材质说明

4．2．3 金相显微观察

4．2．4 扫描电镜分析

4．3 失效机理分析与讨论

4．4 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢