磁力驱动泵
了解检查结果,操作趋势,苛性实验室样品分析和冶金分析发现。
沙特阿拉伯国家石油公司

套管严重摩擦
图1:套管严重摩擦和腐蚀性结晶(图片由沙特阿美提供)

为了确保从天然气厂的天然气液体(NGL)中去除总硫,苛性再生循环有两个贫苛性循环密封泵。BETVICTOR体育官网这些泵负责将BETVICTOR体育官网含天然气(石脑油)的贫再生烧碱从二硫化物分离器输送到天然气洗涤沉降器。

泵设计回顾

这些泵是17BETVICTOR体育官网8马力(hp)的密封磁力驱动泵,额定流量为294加仑/分钟(gpm),总差压扬程为638英尺(ft)。过程流体完全包含在泵安全壳内,并依赖于通过内部润滑路径去除产生的热量。

因此,润滑流道的任何轻微限制都将危及泵内部部件的状况,从而导致灾难性的故障。此外,流体在内磁体、安全壳之间流动,并通过轴孔到达泵轴的后部,在那里通过叶轮中的推力平衡孔返回泵的吸力(图3)。连接到内磁体的泵轴在内外磁体之间的磁通电路的作用下旋转。外磁体通过另一轴与驱动电机耦合,将旋转传递给内磁体。

背景信息

在正常运行条件下,泵因电机热过载故障信号而跳闸。所有工艺条件均在正常参数范围内。随后,泵再次启动,并立即在电机熄火故障信号下跳闸。

后衬套
图2:后衬套外壳组件(衬套载体),推力垫受损,受到腐蚀/侵蚀影响

最终决定拆除泵并进行内部检查。主要研究结果包括:

  1. 叶轮前盖与泵壳之间有过多的摩擦。叶轮叶冠也有变薄现象。如图1和4所示,这是一个大推力运动的迹象。
  2. 后止推垫、止推垫圈和套筒衬套未找到。碳化硅轴承失效,在泵壳内发现了其痕迹(图2、5和6)。

调查与发现

根据上述检验结果、运行趋势、苛性实验室样品分析和冶金分析,得出结论。材料分析显示,钛套筒套的晶粒呈蓝色,与2019年新引进的工艺催化剂一致。这被认为是腐蚀反应的迹象。

怀疑催化剂已经充满了备用泵,当它不运行时,泵就无法将液体分散。然后,由于前套筒衬套安装在套管蜗壳内,因此产品会攻击前套筒衬套,而后套筒衬套位于泵的较不容易接近的区域。

偶尔,这个过程是受到高腐蚀性浓度。材料分析表明,当泵暴露在较高的40%至50%的腐蚀性浓度下时,钛套管衬套载体的腐蚀速度应该会加快。

钛衬套
图3:前无损评估(NDE)钛衬套外壳组件有化学侵蚀(腐蚀)的迹象

如图6所示,怀疑钛套管衬套周向的腐蚀和损失足以使螺栓失去衬套载体和支架之间的抓抓力。因此,所有衬套载体都可以自由地径向和轴向移动,导致推力垫和推力垫圈碳化硅破碎。后推力垫和推力垫圈(主动轴承)的失效增加了整个转子向泵壳的负推力和轴向运动。这导致套管严重磨损,叶轮和径向衬套失效。

建议

间歇50%碱浓度和新型催化剂类型的影响腐蚀了钛部件,导致推力轴承失效。

用户确认使用钛并不是一种常见的选择,但这是用户在项目设计过程中要求的。此外,泵的其他部件由双相不锈钢制成,没有受到任何腐蚀。根据调查结果,用户的经验和腐蚀图表,建议将衬套外壳材料升级为双相不锈钢材料。

叶轮碰摩冲击
图4:叶轮摩擦冲击(变薄)

问题