磁力泵用于轻烃产品装车的可靠性试验案例

　　轻烃外运工区使用的磁力泵安装于轻油装车泵房和液化气装车泵房，负责站内轻烃产品装车外输。液化气装车泵房安装2台磁力泵，轻油装车泵房安装3台磁力泵，这5台磁力泵都为立式单级单吸离心泵，其中液化气泵房的2台液化气装车磁力泵电路中安装了1台变频器和1台软启动柜，并于2008年对1台磁力泵新加了电流保护器。轻油泵房安装的3台磁力泵全为工频电路，2台泵电路带有过载保护设置。以下从各种因素对磁力泵操作要求进行分析，找出各种条件下适合泵运转的最佳操作，保证磁力泵运转可靠。

一、吸入条件与进、出口压差对磁力泵运行可靠性的影响

　　泵房使用的磁力泵为两种，功率不同，都为离心式磁力驱动泵，轴承润滑冷却方式为输送的轻烃产品自润滑，由于轻烃产品自身润滑性能较差，易气蚀，而保证轴承润滑冷却良好是机泵正常使用的重要因素，因此机泵的吸入条件，进、出口压差对机泵运行至关重要。

1、吸入条件对磁力泵运行可靠性的影响

　　液化气泵房使用的磁力泵为单吸单级泵，这类泵对防止机泵气蚀要求较高，在冬季使用过程中，由于液化气压力较低，温度较低，泵吸入条件相对较差，会导致机泵易气缚和气蚀，启动困难。因此，在冬季使用时，一定要注意机泵操作和装车操作的协调，注意保证以下几点：

　　(1)在机泵启动前，一定要充分排气，并充分灌泵，使磁力泵内各部件尤其是轴承完全冷却后，再启动磁力泵。

　　(2)启动磁力泵和装车的过程尽量协调好，尽量保证磁力泵在装车过程不间断运转;因为冬季停泵后再启动时，由于吸入条件差，轴承经过一段时间运转后温度升高，罐车此时压力与储罐压力已均衡，灌泵操作不方便，启泵过程油品在泵内温度高处极易汽化，会造成启泵困难。

　　(3)如果必须间歇启停，考虑节能环保及启泵需要，建议装车时预留1-2节空槽车，满足重新启泵时灌泵及轴承冷却需要。

2、进、出口压差对磁力泵运行可靠性的影响

　　离心泵是通过进出口压差的控制来控制流量，对流量一般的要求是在离心泵性能曲线的高效区运行，而对于装车系统中的机泵要求流量尽可能满足装车需要，即要求尽可能高的流量，但是，对于磁力泵而言，由于润滑冷却方式和连轴方式原因，压差控制尤为重要，超流量(超载)运行是非常不安全的;压差的控制对磁力泵可靠性的影响体现在以下方面：

　　(1)由于安装的磁力泵为立式泵，轴向吸入，径向排出，上部滑动轴承处于相对较高的位置，当流量尽可能调高，进、出口压差降至较低时，泵内易产生气蚀，而处于较高位置的轴承受气蚀影响最大，轴承如果长期在润滑冷却不充分的工况下运行，会造成磨损严重，泵效率降低，甚至损坏机泵的事故。

　　(2)轻油装车时启动

　　2台磁力泵装运多节铁路槽车，由于槽车充装量及流速的差别，装车阀门频繁操作，造成管路运行工况不稳定，压力波动大，因为启用的2台泵都为工频电路，且2台泵都在较大流量的工况运行，当几节槽车同时装满而关闭阀门时，管路压力会突然升高，而此时流量、压力都较高，过载保护会使磁力泵发生滑磁停泵，而此时如果一台泵突然停泵，由于管路油品流动惯性原因，会加重另一台泵的负荷，造成另一台泵滑磁停泵。而磁力泵发生滑磁停泵为非正常程序停泵，且滑磁停泵过程中，将产生涡损、磁损，多次滑磁对磁力泵内、外磁性能有影响，会影响内、外磁使用寿命，对磁力泵来说是非常不好的。

　　因此，在装运轻烃类介质时，应根据机泵性能参数合理操作，尽量保证磁力泵进出口压差、装车流量在可靠范围内，有条件可以安装差压传感器，对机泵压差检测控制，保证机泵良好可靠运行。

二、变频器使用对磁力泵运行可靠性的影响

　　现液化气泵房安装3台装车泵，1台变频，2台工频;变频泵采集现场压力信号，根据压力控制泵转速，3台泵采用并联管路，机泵参数。可以看出，机泵为2大1小，装车过程中需要根据装车量合理选择装车泵启用台数，在装车的过程中装车量要求不断变化，也要根据实际情况及装车流速要求合理调节泵的启用台数;根据装车量选择启用泵有3种组合。

　　组合1为启2台大泵运行，这种情况使用较频繁，即1台变频和1台带软起的工频泵，在此种组合中，首先开启变频泵，待变频泵启动变为工频使用后，启动工频泵，此时2台泵都在工频条件下运转，随着装车槽车数不断减少，管道内压力升高，变频泵自动由工频改为变频，变频泵的不同操作对泵使用可靠性影响如下3种情况。

　　(1)变频泵自动由工频改为变频后，随着装车量不断减少，变频泵转速不断下降直至停泵，而此时工频泵还在运转，且随着装车量要求不断减少，只能采用出口阀门节流来控制流量直至直至装车完毕，完全停泵;这种运行方式在操作人员对泵运转情况把握不及时，操作责任心不强时常出现;这种运行方式不节能。

　　(2)变频泵自动停泵后，停用工频泵，启动变频泵，此时流程未恢复、变频泵现场电源未关闭，如果停用工频泵，因为泵出口管路压力肯定高于进口压力，且在现场变频泵电路未关闭的情况下，变频泵会自动启动，这种情况是出口阀门(我国阀门行业发展)完全打开的情况下启泵，尤其是对于磁力泵，启泵操作要求较高，对泵及电路伤害很大，应尽量避免，需要正确的操作方法停泵和启泵，这种方法需要与栈桥装车协调，操作包括栈桥阀门开关调节、2台泵的停启切换及泵出口阀的开关控制，操作繁琐，要求高。

　　(3)变频泵自动由工频改为变频后，随着装车量不断减少，及时停用工频泵，依靠变频泵调速功能调节流量，来满足装车量要求不断减少的要求，直至装车完毕，完全停泵;此种情况下要求机泵操作人员与装车人员及时沟通，及时调整机泵运行情况，及时停用工频泵，要求操作人员责任心较强且对装车及启泵操作相当熟练;但这种方式是最可靠节能的方式。

　　因此，在启用变频磁力泵和工频磁力泵并联运行装车时，应根据实际需要及机泵运行情况及时调整机泵运行，充分用好变频泵，使变频泵能发挥更大作用，并保证变频泵的使用可靠性。

三、电流保护器对磁力泵停泵控制使用可靠性的影响

　　现在使用的5台磁力泵电路情况。磁力泵在电路中带有过载电流保护设施即在电路中带有热继电器和时间继电器，当过载时电流升高达到设定值时，热继电器会断开，时间继电器控制延时停泵。

　　电路中安装电流保护器在以下两种情况下发挥作用：

　　①介质抽空，欠流时电机负荷减轻，电机电流减小，当电流低于设定值时，电流保护器发挥作用及时停泵，由于磁力泵的润滑冷却依靠轻烃介质，因此欠流时的电流对应的应该是泵允许最小流量的电流;

　　②磁力泵过载时电流增大，大至设定值时，电流保护器发挥作用及时停泵。

　　以下对电流保护在不同电路中的控制及电流设置进行分析，为磁力泵可靠使用提供参考依据：

　　(1)带过载保护的泵安装电流保护器的电流设置。由于电路中安装了过载保护，因此电流保护器设置只需考虑泵欠流时的电流即可，设置较简单。

　　(2)安装电流保护器且安装变频器的泵的电流设置。由于电路中安装了变频器，机泵启动和停泵时，电机中的电流是变化的，电流变化(从小到大和从大到小)时间大小与变频启泵时间有关，即与变频设置有关，而变频控制时间不能太短，因此，欠流保护的控制时间应考虑变频器在起动和停止电动机时所需时间;如果时间设置不对，会使变频器作用受到影响。

　　(3)不带过载保护的泵安装电流保护器的电流设置。磁力泵在电路不带过载保护时，安装电流保护器后，电流设定应当满足两个条件：

　　①磁力泵允许最小流量对应的电流;②过载电流设置。

　　泵的保护电流器设置应合理设置过载电流和欠流电流大小，过载电流设置应综合考虑机泵电机功率和机泵实际使用效率，欠流电流大小应考虑泵润滑冷却方式，合理选择，电流设置太大和太小都不利于机泵可靠运转。

四、结论

　　对于磁力泵用于轻烃产品装车，严格操作和对保护设施合理选择使用，可以保证机泵使用可靠性，在使用及选型时应注意以下几点：

　　(1)磁力泵输送轻烃产品对吸入条件，进、出口压差的要求较高，操作时应根据机泵参数、性能曲线、轻烃产品物理性质变化选择合理的操作压差，严格落实各项操作要求，保证机泵长期可靠运转。

　　(2)对于2台磁力泵并联装运多节罐车情况，变频调速是比较节能可靠的运行方式，采用变频调节可以满足装车过程管路运行工况不稳定，压力波动大的要求，但是考虑机泵安全启停，在变频泵启停及运行时应注意合理操作，根据装车量要求严格操作步骤，保证机泵运行可靠安全;且应当每年在检修机泵的同时对变频电路系统内的电气元件进行检修检查，保证变频电路可靠正常。

　　(3)用于输送轻烃介质的磁力泵选型时，在满足输送使用要求条件前提下，最好关注磁力泵电路情况，尽量选择带有齐全电路保护设施的泵，因为带有这种设置的泵参数机泵厂家已经设置好，如果没有设置好也会提供设置依据，如果电路中没有保护设施，应当安装这些设施，但是安装后需要对保护电流大小及控制时间进行严格论证，将保护电流值设置准确，保证机泵使用正常。