VMB05 型雙殼體多級離心泵在 20 萬噸 / 年烷烴芳烴裝置中的應用案例

該工況介質操作壓力達 8.5MPa，且介質具有易燃易爆特性，對泵的密封性、耐壓性及長期運行可靠性提出極高要求。原設計采用屏蔽泵，但在試運行中暴露出顯著缺陷：

1.維護成本高

• 屏蔽套磨損導致電機繞組失效，年均維修頻次達 4次，單次停機維修耗時 72 >小時。

2.效率偏低

• 屏蔽泵需分流 15% 介質冷卻電機，導致實際輸送效率僅 65%。

3.工況適應性差

• 無法滿足裝置提負荷時（流量波動 ±20%）的穩定運行需求。

項目團隊選用沃爾姆 VMB05 型雙殼體多級離心泵，成功解決屏蔽泵的技術瓶頸：

1.雙殼體結構突破高壓工況限制

• 采用鍛鋼雙殼體 + 中心支撐結構，外殼體可承受 10MPa 設計壓力（遠超工況 8.5MPa），通過有限元分析優化殼體厚度分布，管口載荷承載能力達 API 610 標準 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中性，機封壽命延長至 25000 小時。

2.芯包式快拆設計顛覆傳統維護模式

• 整體抽出式芯包結構（含導葉、葉輪、軸、軸承箱等 32 個核心部件），檢修時無需拆卸進出口管線及電機，僅需松開筒體螺栓即可在8小時內完成芯包更換（屏蔽泵需拆卸全系統，耗時 24 小時）。

3.多級葉輪與密封系統的安全強化

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

• 密封系統雙重保障：針對含氫介質特性，配置API 682 第四版集裝式串聯密封（P11+53B 方案）：

1. 前端密封采用介質自沖洗（P11 方案），沖洗量≤5%，降低密封面結焦風險；

2. 后端密封由 53B 系統提供隔離液，蓄能器維持隔離液壓力高于密封腔 0.14MPa，壓力變送器實時監測，DCS 設置低壓力報警，確保零介質泄漏。

4.工況適應性與能效提升

• 葉輪布置靈活化：采用串聯葉輪布置，平衡鼓結構平衡軸大部分軸向力，軸承負載降低 60%，適用流量波動 ±30% 工況（實測 50-80m3/h 穩定運行）。

1.長周期運行可靠性驗證

• 自 2024 年 3 月投用以來，連續運行 12000 小時無故障，順利通過裝置 3 次開停車考驗及 20% 超負荷測試（流量 72m3/h，揚程 900m）。在介質含硫量波動（1%-3%）工況下，通過密封沖洗系統優化，未發生密封失效問題，保障了反應器進料穩定性。

2.全生命周期成本優勢顯著

• 維護成本：芯包式結構使備件庫存成本降低 40%（僅需儲備芯包組件）；

• 停機損失：單次檢修時間縮短 22.5 小時。

在 20 萬噸 / 年烷烴芳烴裝置中，沃爾姆VMB05型雙殼體多級離心泵通過結構創新與密封技術突破，成功替代維護困難的屏蔽泵，實現高壓含氫工況下的高效穩定運行。其芯包式快拆設計與雙重密封保障，不僅解決了行業共性難題，更樹立了高壓加氫泵的可靠性標桿。隨著石化行業向高負荷、長周期運行升級，該產品將持續賦能加氫裂化、渣油加氫等核心裝置，推動流程工業裝備的國產化進程。