安庆石化厂港贮公司原油码头设有5个生产泊位(均为钢制浮动式趸船),承担着安庆石化厂400万t/a原油的卸油生产任务。随着安庆石化厂原油加工能力的不断提升凤及原油品种的多样化,卸油生产振动与噪音现象日益突出,并给生产、安全、环保、健康都带来了一定危害。2000年,公司对四号趸船设备故障情况进行了统计,数据见表1。
表1 四号趸船2000年设备故障情况统计
序号
设备名称
损坏数量
实际寿命
正常寿命
1
防爆灯
150只
3个月
12个月
2
膨胀节
6只
6个月
18个月
3
泵出口管线焊缝
拉裂4次
4
泵出口管线吊架
拉断6次
5
仪表线接头
松脱15次
表1统计数据表明,机泵出口管线膨胀节使用奉命缩短了2/3;泵舱防爆灯使用寿命缩短了3/4;泵出口管线、管线吊架、仪表线等的焊缝被振(拉)裂的次数频繁;同时,伴随振动产生的噪音平均值超过90dB(A),超过国家标准。这些不仅直接造成了经济损失,同时还危及到公司的安全生产和现场操作工的身心健康。
因此,分析卸油生产中振动产生的原因,采取相应的减振措施,对改善工作环境,提高公司的卸油效率,确保安全生产具有十分重要的意义。
卸油生产工艺流程如图1所示,主要设备技术参数为:
原油驳 载 重:3 000t或5 000t;
钢趸船 长宽高:90m×14m×3.3m;
螺杆泵 型 号:2JBF192×112;
原油罐 罐 容:12 000m
3或23 000
3 出口管线 公称直径:300mm,长度:800~1 000m
图1 卸油系统组成(示意)
1 工艺设备
1.1 机泵
每条趸船均安装有4台(套)卸油螺杆泵。减振改造前,通过对四号趸船P-401机泵
振动测试,显示机泵振动较大,且螺杆泵本体振动位移高于电机振动位移,统计数据见表2。
表2 减振改造前P-401机泵振动数据(2000年)
序号
测量部位
测量方向
位移值/μm
1
泵体前端
水平
87.90
2
泵体后端
水平
100.70
3
泵体前端
轴向
65.20
4
泵体后端
轴向
105.00
5
电机前端
轴向
60.10
螺杆泵与电机都属于回转机械。螺杆泵与电机安装时,回转轴对中偏差超过允许值50μm,两回转轴变形,使运动副中形成周期变化的附加力,引起机泵和基础振动。其次,在卸油生产过程中,由于原油中存在机械杂质,使螺杆产生不均匀磨损,形成偏心质量,产生周期变化的偏心力,引起机泵和基础振动。
1.2 管线
在对各趸船卸油出口管线振动测试中,离机泵距离越远。其振动幅度越小,并且衰减很快,说明管线主要做受迫振动,而管线振动与其自身形状、尺寸及布置方式密切相关。当管线固有频率与油品脉动频率或机泵振动频率接近时,管线