延长LNG高压泵大修周期可行性分析.pdf

42一 ■技术交流 石20油16和年化第工19设卷备 一 延长LNG高压泵大修周期的可行性分析 陈经锋 (广东大鹏液化天然气有限公司，广东深~JllS]8048) [摘 要]以高压泵的特殊结构、设计原理和轴向力平衡为基础，结合对历年高压泵检修数据的分析，找出了影响高压泵使 用寿命的因素。经理论计算和统计分析论证了延长高压泵大修周期的可行性，以寻求一种兼顾可靠性和经济性的新型维修 模式。 [关键词]LNG高压泵；轴向力平衡；轴承寿命；振动状态监测；延长大修周期 1主要研究内容 1．1高压泵结构特点 ： 1．1．1高压泵的特殊环境和面临的问题 平衡鼓 高压泵是LNG接收站外输增压的关键设备， 轴向力 泵体浸没在一个密闭的一160℃的LNG容器中，泵 的主要摩擦副、转子支撑件或做功部件如滚动轴 重力和叶轮 承、滑动轴承、口环、叶轮定位盘和 电机等都靠 产生的轴向力 LNG润滑和冷却，泵的制造和维修在常温状态， 但泵的运行环境接近．160℃，对材料、设计、间隙 和精密度要求非常高。轴承的载荷、润滑和间隙 技术要求较高，泵在工作中，轴向力能否平衡等 问题，都给滚动轴承和主要部件的使用寿命估算 图1 带来挑战。厂家推荐大修周期8000-12000h，但 是 目前大修周期已经大大延长，继续延长大修周 期的风险、依据和可行性成了亟待解决的问题， 需要从理论和实践两方面论证。 1．1．2泵结构特点和主要部件的作用 高压泵转动部分由14级叶轮、5个滚动轴承、 一 个入 口导叶、平衡鼓、叶轮定位盘和电机转子 等主要部件组成 ，静止部件 由电机定子、扩散 器、轴承座和平衡腔体等部件组成。泵和电机共 用一根轴，平衡鼓和叶轮定位盘主要起平衡轴向 力的作用，电机上部轴承主要起到支撑径向力的 作用，泵的轴向力平衡与否是影响泵的部件使用 寿命的主要因素。 如图1和 图2所示 ，泵轴 向力 的平衡是动态 图2 的，随着泵流量和出口压力的变化，泵的叶轮定 位盘和折流挡板之间的间隙呈动态变化，即当泵 作者简介：陈经锋 (1976一)，男，陕西人，大学本科，在广东 大鹏液化天然气有限公司从事机械可靠性评估和状态监测等方面 的压力升高时，向下的轴向力增大，导致动态间 工作。 第3期 陈经锋 延长LNG高压泵大修周期的可行性分析 一43． H=2100m；R1_平衡鼓外径，R1=270mm；Rh一轮毂 L 直径 (参考图6)，Rh=128mnl；p—LNG的密度， + P=O．456；k一系数，一般取0．6。代入公式(3)计算 得到： FB=[21oo．(1+0．6)×150]×0．456×10×9．8× 答 翌匠r—一 (0．270