VMB05 型雙殼體多級(jí)離心泵在 20 萬(wàn)噸 / 年烷烴芳烴裝置中的應(yīng)用案例

該工況介質(zhì)操作壓力達(dá) 8.5MPa，且介質(zhì)具有易燃易爆特性，對(duì)泵的密封性、耐壓性及長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性提出極高要求。原設(shè)計(jì)采用屏蔽泵，但在試運(yùn)行中暴露出顯著缺陷：

1.維護(hù)成本高

• 屏蔽套磨損導(dǎo)致電機(jī)繞組失效，年均維修頻次達(dá) 4次，單次停機(jī)維修耗時(shí) 72 >小時(shí)。

2.效率偏低

• 屏蔽泵需分流 15% 介質(zhì)冷卻電機(jī)，導(dǎo)致實(shí)際輸送效率僅 65%。

3.工況適應(yīng)性差

• 無(wú)法滿足裝置提負(fù)荷時(shí)（流量波動(dòng) ±20%）的穩(wěn)定運(yùn)行需求。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)選用沃爾姆 VMB05 型雙殼體多級(jí)離心泵，成功解決屏蔽泵的技術(shù)瓶頸：

1.雙殼體結(jié)構(gòu)突破高壓工況限制

• 采用鍛鋼雙殼體 + 中心支撐結(jié)構(gòu)，外殼體可承受 10MPa 設(shè)計(jì)壓力（遠(yuǎn)超工況 8.5MPa），通過(guò)有限元分析優(yōu)化殼體厚度分布，管口載荷承載能力達(dá) API 610 標(biāo)準(zhǔn) 3 倍，熱膨脹位移偏差≤0.03mm（屏蔽泵為 0.1mm），確保高溫高壓下軸系對(duì)中性，機(jī)封壽命延長(zhǎng)至 25000 小時(shí)。

2.芯包式快拆設(shè)計(jì)顛覆傳統(tǒng)維護(hù)模式

• 整體抽出式芯包結(jié)構(gòu)（含導(dǎo)葉、葉輪、軸、軸承箱等 32 個(gè)核心部件），檢修時(shí)無(wú)需拆卸進(jìn)出口管線及電機(jī)，僅需松開筒體螺栓即可在8小時(shí)內(nèi)完成芯包更換（屏蔽泵需拆卸全系統(tǒng)，耗時(shí) 24 小時(shí)）。

3.多級(jí)葉輪與密封系統(tǒng)的安全強(qiáng)化

• 水力部件精密化：葉輪 / 導(dǎo)葉采用 CFD 優(yōu)化的葉片窄流道設(shè)計(jì)，配合精密鑄造（尺寸公差 ±0.05mm），泵效率達(dá) 70%（較屏蔽泵提升 5%），小流量區(qū)（20m3/h）效率仍保持40% 以上。

• 密封系統(tǒng)雙重保障：針對(duì)含氫介質(zhì)特性，配置API 682 第四版集裝式串聯(lián)密封（P11+53B 方案）：

1. 前端密封采用介質(zhì)自沖洗（P11 方案），沖洗量≤5%，降低密封面結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)；

2. 后端密封由 53B 系統(tǒng)提供隔離液，蓄能器維持隔離液壓力高于密封腔 0.14MPa，壓力變送器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，DCS 設(shè)置低壓力報(bào)警，確保零介質(zhì)泄漏。

4.工況適應(yīng)性與能效提升

• 葉輪布置靈活化：采用串聯(lián)葉輪布置，平衡鼓結(jié)構(gòu)平衡軸大部分軸向力，軸承負(fù)載降低 60%，適用流量波動(dòng) ±30% 工況（實(shí)測(cè) 50-80m3/h 穩(wěn)定運(yùn)行）。

1.長(zhǎng)周期運(yùn)行可靠性驗(yàn)證

• 自 2024 年 3 月投用以來(lái)，連續(xù)運(yùn)行 12000 小時(shí)無(wú)故障，順利通過(guò)裝置 3 次開停車考驗(yàn)及 20% 超負(fù)荷測(cè)試（流量 72m3/h，揚(yáng)程 900m）。在介質(zhì)含硫量波動(dòng)（1%-3%）工況下，通過(guò)密封沖洗系統(tǒng)優(yōu)化，未發(fā)生密封失效問(wèn)題，保障了反應(yīng)器進(jìn)料穩(wěn)定性。

2.全生命周期成本優(yōu)勢(shì)顯著

• 維護(hù)成本：芯包式結(jié)構(gòu)使備件庫(kù)存成本降低 40%（僅需儲(chǔ)備芯包組件）；

• 停機(jī)損失：單次檢修時(shí)間縮短 22.5 小時(shí)。

在 20 萬(wàn)噸 / 年烷烴芳烴裝置中，沃爾姆VMB05型雙殼體多級(jí)離心泵通過(guò)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與密封技術(shù)突破，成功替代維護(hù)困難的屏蔽泵，實(shí)現(xiàn)高壓含氫工況下的高效穩(wěn)定運(yùn)行。其芯包式快拆設(shè)計(jì)與雙重密封保障，不僅解決了行業(yè)共性難題，更樹立了高壓加氫泵的可靠性標(biāo)桿。隨著石化行業(yè)向高負(fù)荷、長(zhǎng)周期運(yùn)行升級(jí)，該產(chǎn)品將持續(xù)賦能加氫裂化、渣油加氫等核心裝置，推動(dòng)流程工業(yè)裝備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。