安慶石化廠港貯公司原油碼頭設有5個生產泊位(均為鋼制浮動式躉船),承擔著安慶石化廠400萬t/a原油的卸油生產任務。隨著安慶石化廠原油加工能力的不斷提升鳳及原油品種的多樣化,卸油生產振動與噪音現象日益突出,并給生產、安全、環保、健康都帶來了一定危害。2000年,公司對四號躉船設備故障情況進行了統計,數據見表1。
表1 四號躉船2000年設備故障情況統計
序號
設備名稱
損壞數量
實際壽命
正常壽命
1
防爆燈
150只
3個月
12個月
2
膨脹節
6只
6個月
18個月
3
泵出口管線焊縫
拉裂4次
4
泵出口管線吊架
拉斷6次
5
儀表線接頭
松脫15次
表1統計數據表明,機泵出口管線膨脹節使用奉命縮短了2/3;泵艙防爆燈使用壽命縮短了3/4;泵出口管線、管線吊架、儀表線等的焊縫被振(拉)裂的次數頻繁;同時,伴隨振動產生的噪音平均值超過90dB(A),超過國家標準。這些不僅直接造成了經濟損失,同時還危及到公司的安全生產和現場操作工的身心健康。
因此,分析卸油生產中振動產生的原因,采取相應的減振措施,對改善工作環境,提高公司的卸油效率,確保安全生產具有十分重要的意義。
卸油生產工藝流程如圖1所示,主要設備技術參數為:
原油駁 載 重:3 000t或5 000t;
鋼躉船 長寬高:90m×14m×3.3m;
螺桿泵 型 號:2JBF192×112;
原油罐 罐 容:12 000m
3或23 000
3 出口管線 公稱直徑:300mm,長度:800~1 000m

圖1 卸油系統組成(示意)
1 工藝設備
1.1 機泵
每條躉船均安裝有4臺(套)卸油螺桿泵。減振改造前,通過對四號躉船P-401機泵
振動測試,顯示機泵振動較大,且螺桿泵本體振動位移高于電機振動位移,統計數據見表2。
表2 減振改造前P-401機泵振動數據(2000年)
序號
測量部位
測量方向
位移值/μm
1
泵體前端
水平
87.90
2
泵體后端
水平
100.70
3
泵體前端
軸向
65.20
4
泵體后端
軸向
105.00
5
電機前端
軸向
60.10
螺桿泵與電機都屬于回轉機械。螺桿泵與電機安裝時,回轉軸對中偏差超過允許值50μm,兩回轉軸變形,使運動副中形成周期變化的附加力,引起機泵和基礎振動。其次,在卸油生產過程中,由于原油中存在機械雜質,使螺桿產生不均勻磨損,形成偏心質量,產生周期變化的偏心力,引起機泵和基礎振動。
1.2 管線
在對各躉船卸油出口管線振動測試中,離機泵距離越遠。其振動幅度越小,并且衰減很快,說明管線主要做受迫振動,而管線振動與其自身形狀、尺寸及布置方式密切相關。當管線固有頻率與油品脈動頻率或機泵振動頻率接近時,管線