Цзянсу Хайфа Машиностроение Лтд.

【Перевод】

При выборе насосного оборудования для нефтеперерабатывающихов мы больше всего опасаемся, когда заказчик ограничивается одной фразой: «Среда — масло, температура высокая, давление тоже высокое». Эта фраза ка простой, но при её реализации в проекте скрывается множество рисков. Высокотемпературные и высоконапорные насосы на НПЗ не простощают среду от одного оборудования к друг; они часто находятся на ключевых позициях, таких как атмосферно-вакуумная перегонка, каталитический крекинг, гидроочистка, замедленное коксование, производство ароматических углеводородов, сероочистка,ортировка нефтепродуктов, циркуляция донного остатка колонн, циркуляция горячего масла и т.д. Если выбор насоса окажется недостаточно консервативным, и на площадке возникнут вибрация, утечки, заклинивание вала, кавитация или отказ уплотнения, это повлияет не на один агрегат, а на непрерывность производства всей установки.

С технической точки зрения, при проектировании высокотемпературных и высоконапорных насосов для НПЗ в первую очередь необходимо решить проблему термической стабильности. Нормальная работа при холодной обкатке не гарантирует стабильность при работе в горячем состоянии. После попадания высокотемпературной среды в корпус насоса, корпус, ротор, подшипниковый узел, муфта и патрубки расширяются под воздействием тепла. Если при монтаже не были учтены способ опоры корпуса, напряжения в трубопроводе и точность центровки с учётом тепловых изменений, то при холодном монтаже всё может выглядеть хорошо, но после повышения температуры могут возникнуть смещение оси ротора, несоосность муфты, нагрузка на торцевые поверхности уплотнения, повышение температуры подшипников и другие проблемы. Поэтому для высокотемпературных насосов НПЗ нельзя смотреть только на расход и напор; необходимо также учитывать конструкцию опор, направление теплового расширения и контроль деформаций при рабочей температуре.

Именно поэтому мы придаём такое значение стандарту API610. Насосы по API 610 — это не просто утолщение корпуса. Исходя из требований непрерывной работы в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности, они предъявляют более высокие требования к конструкции, материалам, подшипникам,лотнениям,лаждению, контролю и испытаниям. Для высокотемпературных и высоконапорных насосовПЗ необходимо комплексно учитывать прочность корпуса на давление, центральную опорную конструкцию, жёсткость ротора, ресурс подшиников, схему механического уплотнения, систему охлаждения и промывки, нагрузки на патрубки и удобство обслуживания. Если хотя бы одно из этих звеньев окажется слабы, при длительной эксплуатации насоса на площадке неизбежно прояв проблемы.

В типовых условиях работы нефтеперерабатывающих и нефтехимических мы в первую очередь рассматриваем химические процессные насосы серии API 610-OH1/OH2-HES производства Jiangsu Haifa. Эта серия представляет собой горизонтальные, радиально-разъёмные, одноступенчатые консольныеробежные насосы с корпусом улиточного типа, спроектированные и изготовленные по стандарту API 610. Диапазон производительности: от 2 до 2600 м³/ч, напор до 300 м, рабочая температура от -80 до 450 °C, расчётное давление от 2,5 МПа до 26 МПа. Данные процессные насосы охтывают широкий спек применения для горячего масла, лёгких углеводородов, растворителей, кислой воды, щелочных растворов, низко- или высокотемпературных сред, а также жидкостей, содержащихвёрдые частицы, суспензий, высоковязких или коррозионных жидкостей.

Для условий с малым расходом и высоким напором например, для подачи присадок, промывочной жидкости, сырья в реактор, локальной циркуляции, вспомогательных систем уплотнений и т.п., мы рассматриваем малорасходные химическиеные насосы API 610-OH2-HES(X). Диапазон производительности этой серии: от 0,8 до 12,5 м³/ч, напор 12 до 125 м, рабочая температура от -80 до 450 °C, расчётное давление до2,5 МПа На многих вспомогательных позициях НПЗ расход невелик, нореда может быть легковоспламенющейся, взрывоопасной, коррозионной илиотемпературной, поэтому их нельзя просто заменять обычными маломощными насосами. Если малорасходный насос долго работает вне зоны высокого КПД, это может привести к повышению, шуму кавитации ищению срокабы уплотнения, поэтому его выбор также должен быть тщательным, исходя из условий эксплуатации.

Для действительно высокотемпературных, высоконапорных непрерывных тяжёлых режимов работы на НПЗ мы предпочитаем использовать конструкции BB2, BB3 или BB5. Насосы Jiangsu Haifa типа BB2 для тяжёлых условий нефтехимических процессов — это горизонтальные, радиально-разъёмные, одно двух- или трёхступенчатые центробежные насосы с двухорным ротором, корпусом улиного типа и центральной опорой. Диапазон производительности этой серии: от 50 до 4000 м³/ч, напор до 650 м,чая температура от -80 до 450 °, расчётное давление от 5,0 МПа до 15,0 МПа. Типичное применение включает транспортировку сырой нефти на современных НПЗ, высокотемпературные донные насосы колонн и другие тяжёлые режимы, требующие непрерывной работы. Для высокотемпературного донного масла колонн, циркуляции горячего масла и высокотемператур сред с большим расходом конструкция BB2 более предпочтительна точки зрения стабильности ротора и термической надёжности.

Когда напор и давление возрастают ещё больше, необходимо рассматривать многоступентые конструкции. Многоступенчатые центробежные насосы Jiangsu Haifa типа BB3 с одно- или двухкорпусным исполнением, горизонта разъёмом: одноступенчатые HSSC (диапазон производительности 10–1500 м³/ч, напор до 3000 м, рабочая температура от -40 до 200 °C,чётное давление 10–35 МПа, макс. частота вращения 6000 об/мин); двухкорпус HDSC (диапазон производительности 451440 м³/ч, напор до3200 м, рабочая температура от -80 до 450 °C, макс. расчётное давление 35 МПа, макс. частота вращения 9000 об/). Для таких режимов, как транспортировка под высоким давлением повышение давления в трубопроводах, перекачка бедных/насыщенных растворов, циркуляция под высоким давлением серия BB3 обеспечи более высокий напор и лучшую способность к непрерывной работе.

В более жёстких условиях, таких как гидроочистка, крекинг, циркуляция под высоким давлением, мы обращаем внимание на двухкорпусные многоступенчатые центежные насосы типа BB5 (с выносным корпусом). В серии BB5 от Jiangsu Haifa: HCSZ (диапазон производительности 5–730 м³/ч, напор до 2800 м, рабочая температура от -80 до 210 °C, макс. расчётное давление 30 МПа); HDSZ (диапазон производительности 5730 м³/ч, напор до 3400 м, рабочая температура от -80 до 450 °C, макс. расчётное давление 35 МПа). Эти насосы в основном используются в нефтехимических установках с высокими требованиями к температуре, давлению и безопасности, таких как гидроочистка, крекинг, производство этилена, ароматических углеводородов, циркуляция под высоким давлением производстве ПТА Для ключевых установ НПЗ нас BB5 — это не обычный высоконапорный насос, а критически важное оборудование определяющее уровень безопасности и продолжительность непрерывного цикла работы установки.

При проектировании высокотемпературных ионапорных насов выбор материалов не может ограничиваться простымлением на «углеродистая сталь, нержавеющая сталь». В средах НПЗ могут присут сероводород, хлорид-ионы, органические кислоты, высокотемпературная сернистая коррозия, нафтеновая коррозия, абразивный износ частицами и локаль эрозия. При выборе материалов мы, основываясь на составе среды, рабочей температуре, уровне давления, скорости коррозии, содержании серы, кислотном числе, содержании твёрдых частиц и спецификации материалов заказчика, выбираемлеродистую сталь, легированную сталь, нержавеющую сталь, дуплексную сталь или материалы более высокого класса коррозионной стойкости. Для таких сред, как высокотемпературное дное масло колонн, коксовая суспензия, сернистое горячее масло, необходимо особое внимание уделять толщине проточных частей, зазорам в кольцах, эрозии рабочего колеса, припуску на коррозию корпуса насоса и межремонтному периоду.

ханическое уплотнение — это та часть высокотемпературного и высоконапорного насоса НПЗ, которая чаще всего привлекает внимание на площадке. Мы обычно не ограничиваемся фразой «комплектуется механическим уплотнением». Необходимо смотреть, является ли среда легковосменяющейся, взрывоопасной, токсичной, легко испаряющейся, склонной к коксованию или кристаллизации, каковы давление и температура в камере уплотнения, есть ли на площад охлаждающая вода, пар, азот, уплотнительное масло или внешняя изолирующая жидкость. В зависимости от условий эксплуатации могут быть сконфигурированы одинарные, двойные или тандемные механические уплотнения, а также соответствующие схемы промывки, охлаждения, изоляции и сбора утечек в соответствии с API 682. Для высокотемпературных сред снижение температуры в камере уплотнения, смазка торцевых поверхностей, расход промывки и предотвращение засорения трубопроводов часто важнее, чем просто выбор дорогого уплотнения.

Помимо самогооса, конструкция трубопроводов на площадке также напряую влияет на срок службы насоса. Впускные трубопроводы высокотемпературных и высоконапорных насосов должны исключать воздушные мешки и резкие изгибы, обеспечивать достаточный NPSHa для предотвращения кавитации. Выпускные трубопроводы должны учитывать обратный клапан, защиту от гидроудара и тепловые перемещения. Патрубки насоса не должны испытывать чрезмерных внешних напряжений от трубопровода, иначе, даже при идеальной холодной центровке, при работе в горячем состоянии может возникнуть чрезмерная вибрация. Для высокотемпературных насосов предпусковой прогрев, «прогрев насоса», проворачивание ротора, удаление воздуха, проверка масла, подтверждение подачи охлаждающей воды должны быть включены в эксплуатационные инструкции на площадке. Надёжность насоса на НПЗ наполовину зависит от конструкции, наполовину — от качества монтажа и соблюдения дисциплины эксплуатации.

При проектировании высокотемпературных и высоконапорных насосов для НПЗ у нас есть ещё один принцип: не стремиться охватить все параметры, выбирая насос, работающий на границе своих конструктивных возможностей. Например, насосы OH2 подходят для многих высокотемпературных процессов, но если давление, напор, мощность, нагрузка на подшиники и требования к непрерывной работе уже приближа к предельным, следует рассмотреть BB2 или BB3. Если речь идёт о ключевых высоконапорных режимах, таких как гидроочистка, крекинг, циркуляция высоким давлением, необходимо дополнительно оценить конструкцию BB5 (с выносным корпус). Разные типыосов по API 610 имеют свои границы применения. Ключ к выбору — не минимизация цены, а обеспечение долгосрочной стабильной работы нас на площадке.

С рыночной точки зрения, за такими ключевыми словами, как refinery pump, high temperature pump, high pressure pump, API610 process pump, BB2 pump, BB3 multistage pump, BB5 barrel pump, hot oil pump, tower bottom pump, hydrocracking pump, hydrotreating pump, petrochemical pump, стоят потребности в модернизации установок НПЗ, энергосберега реконструкции, замене запасных частей и импортозамещении. Старые установки требуют увеличения межремонтного цикла, новые — повышения уровня безопасности, зарубежные нефтеперерабатывающиеты — удобства обслуживания. Всё это стимулирует спрос на высокотемпературные и высоконапорные насосы по API 610.

Как технические специалисты Jiangsu Haifa, мы предпочитаем рассматривать высокотемпературные и высоконапорные насосы как систему, а не как изолированное устройство. Выбор типа насоса, конфигурация материалов, схема уплотнения, охлаждение подшипников, жёсткость рамы, центровка муфты, напряжения в трубопроводе, приборный мониторинг ика запасныхей — всё это должно быть тщательно продумано на этапе предварительного проектирования. В условиях НПЗ мало места для ошибок; как только насос попадает на площадку, он должен выдерживать испытание высокой температурой, высоким давлением, непрерывной работой и сложными средами.

В будущем к высокотемпературным и высоконапорным насосам для НПЗ будут становиться всё более детальными. Внимание будет уделяться не только базовым параметрам, таким как расход, напор, мощность, но также КПД, кавитационным характеристикам,брации, утечкам через уплотнения, онлайн-мониторингу, межремонтному периоду и стоимости жизненного цикла. Jiangsu Haifa продолжит фокусироваться на химических процессных насосах по API 610, насос для тяжёлых условий BB2, многоступенчатых насосах BB3,онапорных насосах с выносным корпусом BB5, а также на коррозионностойких материалах и уплотнительных системах по API 682, чтобы предлагать более надё решения для высокотемпературных и высоконапорных насов для установок нефтепереработки, нефтехимии, углехимии и тонкого органического синтеза.

Компания Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd. была реорганизована из Jingjiang Stainless Steel Pump & Valve Factory, входившей в состав Центрального научно-исстельского института чёрной металлургии Министерства металлургическойленности и Jiangsu Ligong Group Co., Ltd., основанной в 1958 году. Основная продукция: химические процессные насосы 610 — OH1, OH2, OH3, OH4, OH6; насосы BB1, BB2, BB3, BB4, BB5 (двухкорпусные многоступенчатые); насосы VS1, VS4, VS5, VS6 (вертикальные с выносным корпусом);ческие процессные насосы HES; химические насосы; глубоководные химические насосы;оводные насосы для газожидкостных смесей; нефтехимические насосы; химические насосы энергоэффективности CQC 1; насосы для расплава мочевины из сверхнизкоуглеродистой нержавеющей стали 6-го поколения (