原因分析

1泵進(jìn)口堵塞。通過拆開泵前的管道和閥門，發(fā)現(xiàn)有冰堵。工藝管道試壓后，吹掃干燥不徹/底，管道內(nèi)有少量水。低溫CO2通過時瞬間結(jié)冰，造成管道冰堵，影響介質(zhì)通過。

2操作人員誤操作。通過觀察現(xiàn)場操作，操作過程有時啟動順利，有時啟動失敗。研究發(fā)現(xiàn)，泵的進(jìn)出口閥的開啟順序、開啟控制和泵的啟動時間都會影響泵的運(yùn)行狀態(tài)。

3.設(shè)備和管道的保冷效果不能滿足生產(chǎn)運(yùn)行的要求。紅河油田位于甘肅省鎮(zhèn)遠(yuǎn)、涇川縣境內(nèi)，平均海拔1400米。屬大陸性干旱半干旱季風(fēng)氣候，夏季氣溫高，日照強(qiáng)，高氣溫33.3℃。試運(yùn)行的時候是陰雨天，白天溫度高。通過查閱井場的運(yùn)行記錄，對10次故障的統(tǒng)計(jì)顯示，有5次故障發(fā)生在中午溫度較高的時候。因此決定了溫度對故障率有一定的影響，而液態(tài)CO2由于溫度和壓力的影響容易氣化。CO2氣化加劇了給水泵的蒸汽粘結(jié)現(xiàn)象，影響離心泵的運(yùn)行。我們無法改變和控制溫度，所以決定了設(shè)備和管道的保冷效果不好。

4工藝流程不當(dāng)。根據(jù)現(xiàn)場工藝是否按設(shè)計(jì)圖紙施工，是否嚴(yán)格按圖施工，發(fā)現(xiàn)CO2儲罐底部體的出液管線中有一個液袋彎頭，在進(jìn)料泵入口處的工藝管線中設(shè)計(jì)了一個液袋彎頭，使管線上形成一個氣囊彎頭，使氣體在氣囊彎頭內(nèi)積聚，影響進(jìn)料泵的運(yùn)行。

制定對策

1拆下進(jìn)料泵入口管道上的液袋彎頭。經(jīng)與設(shè)計(jì)和甲方溝通，取消原設(shè)計(jì)的液袋彎頭，拆除并重新焊接，對接接頭進(jìn)行無損檢測。

2吹掃給水泵進(jìn)出口管道。拆卸CO2儲罐出口管線和泵進(jìn)口法蘭，用15m3空壓機(jī)從CO2儲罐出口法蘭向泵進(jìn)口法蘭吹掃10分鐘，用濕度檢測儀檢測出口濕度，直至濕度符合要求。

3.設(shè)備和管道的保冷效果

為避免保冷設(shè)備和管道暴曬，建議甲方考慮在工藝區(qū)安裝鋼結(jié)構(gòu)雨篷(初步設(shè)計(jì)考慮雨篷，但為了節(jié)約成本，甲方暫緩安裝)。

管道保溫原設(shè)計(jì)為聚氨酯泡沫40mm厚，包裹阻燃防潮膠泥，外保護(hù)層為0.6mm乳白色彩板。查閱資料重新計(jì)算保冷層厚度。

保冷層厚度計(jì)算公式:x = λ (TF-TS)/AI (TS Ta)

λ:保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)tf:介質(zhì)溫度ts:保溫層表面露點(diǎn)溫度aI:外部傳熱系數(shù)ta:環(huán)境溫度tf=-10℃ts=27.7

根據(jù)飽和蒸汽表，30℃時的飽和蒸汽壓力為31.824×0.85=27.05mmHg，27.05mmHg時的飽和溫度為27.02℃，因?yàn)閠s約高于露點(diǎn)溫度，ts為27.7，aI=7一般直接取為10，保溫層厚度為0.051m當(dāng)被納入公式時。因此，保冷層應(yīng)不小于50mm。

考慮到當(dāng)?shù)匕滋鞙囟容^高，結(jié)合設(shè)計(jì)和甲方，CO2儲罐至給料泵的管道原保冷層將加厚40mm。

4操作錯誤。結(jié)合現(xiàn)場操作人員，研究泵的運(yùn)行曲線，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，重新建立了一套操作規(guī)程。

通過對離心泵運(yùn)行曲線的分析研究，得出以下結(jié)論:揚(yáng)程與流量成反比，軸功率與流量成正比，泵效率開始隨流量變大，然后隨流量減小。流量應(yīng)控制在4.5m3/h，反復(fù)試驗(yàn)出口閥開度控制在1/3時流量為4.5m3/h。