化工泵的采購(gòu)大多數(shù)是通過(guò)招標(biāo)方式進(jìn)行的，如何保證所采購(gòu)的泵機(jī)組的性能符合工藝要求，質(zhì)量可靠，并盡可能降低工程投資，是工程公司和制造廠共同的責(zé)任。本文匯集了編制詢價(jià)技術(shù)文件、編制投標(biāo)技術(shù)文件、廠商技術(shù)文件評(píng)比等采購(gòu)全過(guò)程中的部分經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并列出一批工程案例加以分析，希望對(duì)提高買賣雙方的技術(shù)水平所幫助，共同促進(jìn)化工泵采購(gòu)工作取得成效?！?/p>

詢價(jià)技術(shù)文件的編寫(xiě)階段

  ■應(yīng)從源頭上確保泵詢價(jià)技術(shù)文件的完整、正確、合理，是工程公司動(dòng)設(shè)備專業(yè)的職責(zé)
  泵類詢價(jià)技術(shù)文件由工程公司或設(shè)計(jì)院的動(dòng)設(shè)備專業(yè)編寫(xiě)，編校人員首先應(yīng)審查工藝、系統(tǒng)、電氣等專業(yè)提交的條件是否完整、正確、合理，必要時(shí)應(yīng)與有關(guān)專業(yè)進(jìn)行協(xié)調(diào)、澄清或修正，這是保證詢價(jià)技術(shù)文件質(zhì)量的基礎(chǔ)。如對(duì)這項(xiàng)審查重視不夠，有時(shí)會(huì)造成所采購(gòu)的泵不經(jīng)濟(jì)，甚至不能使用，舉幾個(gè)工程案例。
  工程案例1：泵數(shù)據(jù)表上未標(biāo)出介質(zhì)成分，造成進(jìn)口皮托管泵事故，外商賠償受冤。
  十多年前，某尿素技改項(xiàng)目閃蒸冷凝水泵，工藝專業(yè)條件中，介質(zhì)只寫(xiě)為工藝?yán)淠?，在泵?shù)據(jù)表上也未標(biāo)出介質(zhì)成分。美國(guó)一家皮托管泵制造廠將機(jī)封O形圈材質(zhì)為高檔的氟橡膠，首次投運(yùn)不久就發(fā)生機(jī)封泄露加大，電機(jī)過(guò)載跳車。泵拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)O形圈已嚴(yán)重破壞，泵軸承因進(jìn)液已變形卡死。為此事故，外商已賠償。其實(shí)，事故的根源是工藝?yán)淠泻?，O形圈改用國(guó)產(chǎn)廉價(jià)的丁腈橡膠后機(jī)封再無(wú)泄露。因筆者對(duì)詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表校核不嚴(yán)，未標(biāo)出介質(zhì)成分，應(yīng)承擔(dān)主要責(zé)任，外商受冤。經(jīng)過(guò)這次教訓(xùn)，“氟橡膠耐酸不耐堿”的特點(diǎn)令筆者終生難忘。
  泵數(shù)據(jù)表上未標(biāo)出介質(zhì)成分，尤其是可能引起應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的成分，如硫化氫、氯化物、氟化物、氰化物不可漏掉（即使是微量）。這對(duì)泵過(guò)流件和機(jī)封元件材質(zhì)的正確選擇很重要。
  工程案例2:國(guó)外工藝專利商將裂解氣急冷水泵介質(zhì)碳黑粒度誤打字為13mm，造成泵型和機(jī)封方案大錯(cuò)，經(jīng)濟(jì)損失很大。
  前年某MDI項(xiàng)目天然氣制乙炔裝置的裂解氣急冷水泵，流量1831m3/h，揚(yáng)程60m，輸送介質(zhì)為水（含0.3wt%碳黑），一個(gè)位號(hào)16臺(tái)。歐州著名的工藝專利商提交的介質(zhì)條件，將碳黑粒度由13μm誤打字成13mm。詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表將葉輪定為開(kāi)式，機(jī)封用雙封，沖洗方案Plan 53A。
  從工藝流程圖可知，該泵用于乙炔裂解氣螺桿壓縮機(jī)的噴水降溫用，沖洗水循環(huán)使用，既然大量沖洗水要進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)，機(jī)封腔就允許用清潔水沖洗。單封（Plan 32)方案已在同樣工藝的多套天然氣制乙炔裝置上成功使用多年，是最經(jīng)濟(jì)可靠的方案。輸送介質(zhì)水中的碳黑量很少，又很細(xì)，流量小很多的裂解氣急冷水泵均用閉式葉輪。

  此工程案例給我們的教訓(xùn)是，要敢于否決國(guó)外公司不合理的方案，采用已經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)成熟的方案。
  ■詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上應(yīng)増加一項(xiàng)“臥式泵軸心線到底座下表面的高度”，并在工程技術(shù)規(guī)定中補(bǔ)充“NPSHa的基準(zhǔn)是泵的基礎(chǔ)頂面”。
  IMPSH3的基準(zhǔn)：在API610標(biāo)準(zhǔn)和SH/T 3139-2010石油化工重載荷離心泵工程技術(shù)規(guī)范中已明確，臥式泵的基準(zhǔn)面為泵軸中心線；立式懸吊泵的基準(zhǔn)面為泵基礎(chǔ)的頂面；立式管道泵的基準(zhǔn)面為吸入口的中心線。
  NPSHa的基準(zhǔn)：按工程公司設(shè)計(jì)手冊(cè)，計(jì)算NPSHa的基準(zhǔn)是泵的基礎(chǔ)頂面。
  因此，對(duì)臥式泵應(yīng)將NPSH3和NPSHa的基準(zhǔn)統(tǒng)一，各工程公司現(xiàn)已定型的泵數(shù)據(jù)表上應(yīng)增加一項(xiàng)“臥式泵軸心線到底座下表面的高度”，讓泵廠投標(biāo)時(shí)填寫(xiě)。
  工程案例3:某兩套年產(chǎn)10萬(wàn)噸BDO裝置的高沸塔底泵，投標(biāo)泵廠未注意詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上NPSHa的基準(zhǔn)，所選泵不符合初版詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表的要求。
  初版詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表?xiàng)l件：
  額定入口壓力O.78bar.A，汽化壓力O.097bar.A，額定流量2400m3/h，揚(yáng)程52m，NPSHa=5m
  投標(biāo)泵條件：ZE400-8728，980RPM，NPSH3=4.5m
  將NPSH3和NPSHa的基準(zhǔn)統(tǒng)一為泵軸中心線后，投標(biāo)泵不符合初版詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表的要求。經(jīng)動(dòng)設(shè)備專業(yè)與系統(tǒng)專業(yè)協(xié)調(diào)，加大了NPSHa,投標(biāo)的OH2型單吸泵完全能滿足防汽蝕的要求。
  API610標(biāo)準(zhǔn)第8?11版規(guī)定，除介質(zhì)溫度<150°C的BB1～BB5外，所有的臥式泵應(yīng)采用中心線支承的泵體。這不適合我國(guó)泵行業(yè)現(xiàn)狀，工程公司泵詢價(jià)數(shù)據(jù)表上不宜不管介質(zhì)溫度高低和泵大小，完全執(zhí)行。
  我國(guó)泵行業(yè)的API泵廣泛采用引進(jìn)蘇爾壽的Z系列泵，ZA型設(shè)計(jì)壓力25bar，泵體為底腳支撐，如采用中心線支撐，要改用設(shè)計(jì)壓力50bar的ZE型泵，而工程項(xiàng)目中大部分泵的工作壓力低于25bar，如完全執(zhí)行API610標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，泵成本大幅增加，尤其是貴重材料泵。
  美國(guó)ANSI/ASME B73.1-2001“化工用臥式端吸離心泵技術(shù)規(guī)范”，泵體全部采用底腳支撐，第4.1.2條，溫度限制是小于260℃。
  API610第7版規(guī)定，輸送液溫>177℃的臥式泵應(yīng)采用中心線支撐的泵體。第8版改為泵體全部采用中心線支撐的意圖是轉(zhuǎn)子和泵體完全熱對(duì)中，不受介質(zhì)溫度的影響，小間隙的口環(huán)、節(jié)流環(huán)等不相碰。但是，如介質(zhì)溫度不高，泵殼中心高也不高的臥式泵，泵體采用底腳支撐也是安全的。
  例：ZA80-160，泵殼中心高200mm，介質(zhì)溫度llO℃，環(huán)境溫度20℃，泵殼用熱脹系數(shù)較大的奧氏體不銹鋼，底腳支撐泵殼中心向上熱脹量： 

  軸承箱工作溫度80℃，轉(zhuǎn)子中心向上熱脹量：

  熱脹量之差為0.31-0.12=0.19mm。按該型號(hào)泵葉輪口環(huán)直徑，查API 610表6，最小運(yùn)轉(zhuǎn)直徑間隙為0.43mm，半徑間隙為0.215mm，口環(huán)不會(huì)相碰。
  成達(dá)公司對(duì)介質(zhì)溫度低于l00℃，泵殼中心高不超過(guò)200mm的臥式泵，如采用API 610標(biāo)準(zhǔn)，泵詢價(jià)數(shù)據(jù)表上選OH1型，不用OH2型。
  工程案例4:為何NPSHa小的大流量高溫泵用OH2型單吸泵并未發(fā)生汽蝕
  某項(xiàng)目?jī)商啄戤a(chǎn)10萬(wàn)噸BDO裝置中各4個(gè)位號(hào)共16臺(tái)大流量高溫介質(zhì)循環(huán)泵，NPSHa和NPSH3的差值剛好滿足了防汽蝕的要求，選用了低成本的OH2型單吸泵。后來(lái)發(fā)現(xiàn)，如將NPSHa的基準(zhǔn)升高到泵軸中心線后，就不能滿足防汽蝕的要求了，為消除此擔(dān)心，重新研究了系統(tǒng)專業(yè)NPSHa的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)專業(yè)提交的NPSHa條件很保守。經(jīng)工業(yè)運(yùn)行考驗(yàn)，對(duì)這批大流量OH2型泵汽蝕性能的擔(dān)憂并不存在。我們?cè)诓簧夙?xiàng)目中都發(fā)現(xiàn)NPSHa條件的富裕量很大，原因是：
  (1)工程公司系統(tǒng)專業(yè)NPSHa計(jì)算中所取的泵吸入側(cè)設(shè)備的最低液位，有時(shí)比液位變送器低報(bào)警液位還低；
  (2)NPSHa計(jì)算中，泵吸入管道的壓降按額定流量，如額定流量為正常流量的1.1倍，此壓降就擴(kuò)大為1.21倍，造成NPSHa減小，而實(shí)際運(yùn)行的NPSHa要增大；
  (3)動(dòng)設(shè)備專業(yè)按“泵進(jìn)口壓力減汽化壓力除介質(zhì)比重，再留安全裕量就是NPSHa”的公式計(jì)算，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)專業(yè)NPSHa的安全裕量有時(shí)取得遠(yuǎn)大于0.6m。
  另外，NPSH3是用常溫水試驗(yàn)確定的導(dǎo)致?lián)P程（多級(jí)泵為第一級(jí)的揚(yáng)程）損失3%時(shí)的必需汽蝕余量，此值比開(kāi)始出現(xiàn)汽蝕的臨界汽蝕余量一般又加了0.3m。
  按汽蝕的熱力學(xué)因素，對(duì)同一臺(tái)泵，NPSHa相同時(shí)，水溫越高越不易發(fā)生汽蝕[1]。除水以外的液體，如烴類，比常溫水也不易發(fā)生汽蝕。按API 610標(biāo)準(zhǔn)，此余量也不考慮。
  因此，工程公司應(yīng)從源頭上避免NPSHa過(guò)于保守或有誤，為盡量不用慢速泵，盡量用OH2型單吸泵不用BB2型雙吸泵創(chuàng)造條件，實(shí)現(xiàn)泵選型的優(yōu)化，降低工程投資。

  ■詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上不宜一概將泵型式規(guī)定死，允許泵廠報(bào)出不同泵型，有利于工程公司比選。

 

  工程案例5:異辛烷裝置超大型20號(hào)合金硫酸泵

  A裝置6臺(tái)超大型20號(hào)合金硫酸泵詢價(jià)數(shù)據(jù)表上規(guī)定葉輪用雙支撐，泵廠按BB2型投標(biāo)；而B(niǎo)裝置同樣工藝流程的20號(hào)合金硫酸泵詢價(jià)數(shù)據(jù)表上對(duì)泵型未規(guī)定，泵廠按OH2型投標(biāo)。

從表1可知，OH2型明顯優(yōu)于BB2型：

  (1)超大型BB2雙吸泵20號(hào)合金泵體鑄造難度大，由于泵制造廠交貨期一拖再拖，影響到整個(gè)裝置無(wú)法按計(jì)劃投產(chǎn)，逼迫用戶請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名泵廠緊急制造泵體為316L的兩臺(tái)BB2泵供裝置開(kāi)車之用。

  (2)OH2型單吸泵的泵體減小，減輕了20號(hào)合金泵體的鑄造難度，泵重量約減半，泵價(jià)大降。

  (3)PLAN 53B的雙端面機(jī)封價(jià)格高，OH2型單吸泵的機(jī)封用量減半，軸封泄漏處減半。

  為提高OH2型葉輪懸臂泵的可靠性，該泵廠采取了兩條措施：

  (1)OH2型的軸承比BB2型大了4擋（軸承內(nèi)徑由100加大為130)，軸粗，軸承壽命倍增。

  (2)軸用高強(qiáng)度耐蝕雙相鋼2205，屈服強(qiáng)度≥450MPa，是進(jìn)口泵20#合金軸屈服強(qiáng)度的2.65倍。

  廣西異辛烷裝置已投產(chǎn)半年多，超大型20號(hào)合金酸循環(huán)泵運(yùn)行正常。廣東另一套新建異辛烷裝置的用戶去廣西實(shí)地調(diào)研后，也訂購(gòu)了該泵廠的OH2型酸循環(huán)泵。

  工程案例6:2011年某項(xiàng)目的兩套年產(chǎn)10萬(wàn)噸BDO裝置16臺(tái)大流量關(guān)鍵泵選用了OH2型泵，比用BB2型雙吸泵節(jié)省了大量投資。

  該項(xiàng)目的兩套BDO裝置工藝主流程中有4個(gè)位號(hào)16臺(tái)關(guān)鍵泵（提濃塔底泵、鹽塔再沸器泵、低沸塔再沸器泵、高沸塔底泵）流量1310～2400m3/h，揚(yáng)程38～52m。動(dòng)設(shè)備專業(yè)分析比較了國(guó)內(nèi)幾家知名泵廠OH2和BB2兩種泵型的產(chǎn)品業(yè)績(jī)，即使在BDO裝置上均無(wú)流量相近的業(yè)績(jī)，預(yù)選的型號(hào)泵在其它化工石化項(xiàng)目有業(yè)績(jī)，可以有幾家泵廠來(lái)競(jìng)爭(zhēng)，因此在詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上不規(guī)定泵型。對(duì)投標(biāo)廠商的技術(shù)和商務(wù)文件評(píng)比后，中標(biāo)的三家泵廠均為OH2型。這16臺(tái)大流量關(guān)鍵泵經(jīng)受工業(yè)運(yùn)行的考驗(yàn)是成功的，為用戶節(jié)省了大量投資。堅(jiān)定了筆者對(duì)大流量泵首先選OH2型，不輕易用BB2型的信心。

  工程案例7:PTMEG項(xiàng)目小流量高粘度泵選用離心泵的錯(cuò)誤方案已得到糾正

  用離心泵輸送高粘度流體時(shí)，效率下降明顯，粘度越高，效率下降幅度越大；相同粘度，流量越小，效率下降幅度越大。因此，對(duì)小流量高粘度介質(zhì)應(yīng)采用轉(zhuǎn)子泵。前年的一項(xiàng)PTMEG項(xiàng)目中有一批小流量高粘度泵，美國(guó)某知名專利商堅(jiān)持用離心泵。用戶也擔(dān)心我們提出改用轉(zhuǎn)子泵的方案萬(wàn)一有誤影響裝置的性能考核，仍然用離心泵，造成了很大經(jīng)濟(jì)損失：

  (1)效率很低，能耗高

  以P9508ABC過(guò)濾器進(jìn)料罐泵（流量6m3/h、揚(yáng)程189m、粘度114Cp、密度893kg/m3)為例，轉(zhuǎn)子泵和離心泵的詢價(jià)表明：離心泵的軸功率和電機(jī)功率都是轉(zhuǎn)子泵的10倍，年運(yùn)行電費(fèi)多33萬(wàn)元。

  (2)可能出現(xiàn)聚合物的過(guò)熱而導(dǎo)致產(chǎn)品降級(jí)，經(jīng)濟(jì)損失更大

  因高粘度小流量離心泵的效率很低，除了外部機(jī)械損失以外，所有的能量損失都以熱的形式釋放到液體里?？鄢玫纳岷髮⑹菇橘|(zhì)升溫，就可能出現(xiàn)聚合物的過(guò)熱而導(dǎo)致產(chǎn)品降級(jí)。而轉(zhuǎn)子泵效率高，不會(huì)出現(xiàn)聚合物的過(guò)熱問(wèn)題。

  (3)需設(shè)置測(cè)溫、報(bào)警連鎖儀表

  按專利商的規(guī)定，為監(jiān)測(cè)離心泵中介質(zhì)的溫升情況，幾十臺(tái)泵體上裝了溫度傳感器，并設(shè)置報(bào)警連鎖儀表，費(fèi)用可觀，但這并不能解決介質(zhì)過(guò)熱的根源。

  (4)過(guò)濾器的進(jìn)料泵用螺桿泵比用離心泵合理

  在一個(gè)過(guò)濾期中，過(guò)濾壓力逐步上升，如用離心泵，流量將逐步下降，除非用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)；而用螺桿泵，供料壓力將自動(dòng)同步上升，以保持進(jìn)料流量恒定。

  (5)需設(shè)置最小流量保護(hù)回路

  為保護(hù)小流量離心泵，設(shè)置了最小流量保護(hù)回路，能耗和投資均增加。而轉(zhuǎn)子泵就不需設(shè)最小流量保護(hù)回路。

  在專利商不能干預(yù)的罐區(qū)，小流量高粘度泵采用了轉(zhuǎn)子泵，運(yùn)行成功，經(jīng)濟(jì)效益明顯。在后來(lái)的幾項(xiàng)PTMEG項(xiàng)目中，國(guó)外專利商開(kāi)始接受了轉(zhuǎn)子泵方案。

  ■規(guī)定詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上材料時(shí)應(yīng)注意歐美市場(chǎng)316SS不銹鋼泵價(jià)低于304SS,如一概盲從歐美專利商對(duì)材料的規(guī)定會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失（見(jiàn)表2）

  泵體和葉輪常為鑄件，國(guó)內(nèi)常寫(xiě)為型材牌號(hào)不合適，應(yīng)使用國(guó)際上通用的鑄件牌號(hào)，牌號(hào)中的8表示含碳量萬(wàn)分之八；3表示含碳量萬(wàn)分之三，為低碳型（L)；M表示含鉬，很好記。不銹鋼中加鉬元素的作用主要是提高對(duì)還原性介質(zhì)（磷酸、醋酸、有機(jī)酸、尿素）的耐蝕性，以及耐點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕的能力。

  歐美泵行業(yè)批量生產(chǎn)的不銹鋼鑄件為CF8M，化工泵樣本上無(wú)CF8,選CF8要單獨(dú)熔鑄，要加價(jià)。受其影響，日本一些化工泵樣本上的標(biāo)準(zhǔn)材料也如此。這就是為什么我國(guó)很多引進(jìn)項(xiàng)目中，歐美專利商對(duì)只求潔凈并無(wú)腐蝕或輕腐蝕性介質(zhì)的不銹鋼泵，習(xí)慣將材料標(biāo)為API610標(biāo)準(zhǔn)的材料代號(hào)“A-8”，即CF8M、316SS。明白了歐美市場(chǎng)上304SS泵反而比316SS泵貴的現(xiàn)狀后，就應(yīng)根據(jù)泵的采購(gòu)地點(diǎn)，決定不銹鋼的牌號(hào)。如泵在歐美市場(chǎng)采購(gòu)，用CF8M、316SS;如在中國(guó)采購(gòu)，就應(yīng)改為CF8、304SS;如不能確定在何國(guó)采購(gòu)，就應(yīng)改為“A-7”，即奧氏體不銹鋼，包含CF8、304SS、CF8M、316SS。

  ■積極組織對(duì)最終用戶的設(shè)計(jì)回訪，將實(shí)踐者對(duì)設(shè)計(jì)的改進(jìn)反映到新的工程項(xiàng)目中，編制泵的詢價(jià)技術(shù)文件也應(yīng)如此。

  工程案例8:合成氨裝置半貧液泵和水力透平設(shè)置開(kāi)車用機(jī)封冷卻，造成浪費(fèi)，應(yīng)取消。

  成達(dá)工程公司已在10多項(xiàng)合成氨裝置上采用了無(wú)輔助電機(jī)的單驅(qū)動(dòng)型半貧液泵-水力透平機(jī)組，按KBR公司的設(shè)計(jì)條件，半貧液泵和水力透平的機(jī)封正常運(yùn)行時(shí)，用55℃-70℃的貧液進(jìn)行沖洗，不設(shè)沖洗液冷卻器。因裝置開(kāi)車時(shí)，貧液壓力不夠，需用104℃或133℃的鍋爐給水，設(shè)置了開(kāi)車用機(jī)封冷卻器，對(duì)有輔助電機(jī)的雙驅(qū)動(dòng)型機(jī)組正確。但對(duì)單驅(qū)動(dòng)型機(jī)組，裝置開(kāi)車實(shí)際情況表明，只有當(dāng)吸收塔的工作壓力比設(shè)計(jì)條件低得不多時(shí)，驅(qū)動(dòng)水力透平的富液能量才可帶動(dòng)半貧液泵達(dá)到最低揚(yáng)程，因此裝置開(kāi)車初期只能用兩臺(tái)電動(dòng)型機(jī)組。水力透平具備投運(yùn)條件時(shí)，貧液壓力也夠了，就無(wú)需用機(jī)封冷卻器。用戶早已將此使用經(jīng)驗(yàn)告訴了筆者，但校審詢價(jià)數(shù)據(jù)表時(shí)未將備注上設(shè)置開(kāi)車用機(jī)封冷卻器刪除，機(jī)組從國(guó)外進(jìn)口時(shí)仍帶了機(jī)封冷卻器及配管，造成了浪費(fèi)，這是筆者的失職。

  ■泵詢價(jià)技術(shù)文件應(yīng)附上統(tǒng)一規(guī)范的“泵匯總表”，列出選型必需數(shù)據(jù)和決定泵性能價(jià)格的參數(shù)，有利于加快投標(biāo)和評(píng)標(biāo)進(jìn)度。

  將各位號(hào)泵匯總在一起，互相對(duì)比時(shí)，有時(shí)可發(fā)現(xiàn)上游專業(yè)條件的打字錯(cuò)誤或不合理之處，從源頭上確保泵詢價(jià)數(shù)據(jù)的正確。此泵匯總表還可作為泵采購(gòu)前，動(dòng)設(shè)備專業(yè)向有關(guān)專業(yè)提交設(shè)計(jì)條件之用（見(jiàn)表3)。

  泵廠投標(biāo)技術(shù)文件的編寫(xiě)階段

  指導(dǎo)思想：既要滿足招標(biāo)文件的要求，又要做到所選泵成本低，為用戶省投資，降能耗。

  首先應(yīng)認(rèn)真閱讀，充分理解招標(biāo)文件的要求，尤其是影響泵性能和價(jià)格的細(xì)節(jié)以及泵數(shù)據(jù)表備注中的規(guī)定。泵選型應(yīng)多方案比較，提高競(jìng)爭(zhēng)性。以下介紹一些優(yōu)秀的和失誤的工程案例。

  工程案例9:加前置泵解決汽蝕問(wèn)題，用快速方案，6級(jí)BB4泵優(yōu)于中速12級(jí)BB5泵

  某EPC出口項(xiàng)目日產(chǎn)1750噸尿素裝置的高壓甲銨泵。

  詢價(jià)條件：輸送介質(zhì)為氨基甲酸銨溶液：

  由于氨基甲酸銨溶液的蒸汽壓較高，A廠的方案是采用2980rpm轉(zhuǎn)速的BB5型泵；而B(niǎo)廠采用8457rpm高轉(zhuǎn)速的BB4型泵，增加了一臺(tái)增壓泵，用電機(jī)一拖二（見(jiàn)表4)。

B廠的方案轉(zhuǎn)速高，葉輪級(jí)數(shù)是A廠的一半，泵型又是用制造成本比BB5低的BB4，只多一臺(tái)軸功率11.7kW的前置增壓泵來(lái)解決高轉(zhuǎn)速離心泵的汽蝕問(wèn)題，因此報(bào)價(jià)低得多而中標(biāo)。

  工程案例10:泵選型應(yīng)多方案比較。小流量泵.不要只選小口徑泵.選大一擋口徑泵，有時(shí)葉輪外徑可小一擋.效率提高.泵價(jià)降低。

  新疆、四川兩項(xiàng)規(guī)模相同的PTMEG裝置，位號(hào)p9304:流量12m3/h，揚(yáng)程75m，粘度88cP，比重1.03(見(jiàn)表5)。

  決定泵重量的是葉輪外徑，而不是法蘭直徑。項(xiàng)目B選口徑大一擋的泵，葉輪外徑小了一擋。優(yōu)勢(shì)：

  (1)泵效率高，23.6% vs 12.8%，高10.8個(gè)百分點(diǎn)；

  (2)軸功率，10.7kW vs 19.7kW,少9kW，年運(yùn)行費(fèi)節(jié)省3.6萬(wàn)元；

  工程案例11:采用變頻調(diào)速技術(shù)，在單回路上可取消調(diào)節(jié)閥，對(duì)多回路或操作范圍大，應(yīng)研究變頻調(diào)速與調(diào)節(jié)閥組合的優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能最大化。

  皮托管泵流量越小、揚(yáng)程越高，技術(shù)優(yōu)勢(shì)越明顯。皮托管泵的兩大特征是泵殼與葉輪聯(lián)為一體旋轉(zhuǎn)，液體獲得動(dòng)能時(shí)無(wú)圓盤(pán)摩擦損失（旋殼泵）；再用皮托管將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能（皮托管泵），我國(guó)將這種泵稱為旋殼泵或旋噴泵。皮托管泵通常用齒輪箱增速，江蘇海獅泵業(yè)公司研制旋殼泵起步晚，但很快將常用的齒輪箱增速方式改為變頻電機(jī)升速，成為該公司幾百臺(tái)旋殼泵的主要配置方式。后來(lái)該公司發(fā)現(xiàn)，變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)不僅取消了齒輪箱和一套聯(lián)軸器，機(jī)組縮短，如將原送到調(diào)節(jié)閥的控制信號(hào)改送到變頻器就可取消泵出口管上的調(diào)節(jié)閥，消除了在調(diào)節(jié)閥上的能耗，選用泵的揚(yáng)程也相應(yīng)降低，并節(jié)省了調(diào)節(jié)閥的維修費(fèi)用[2]。

  按我國(guó)工程公司所用的《化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第六冊(cè)（工藝系統(tǒng)專業(yè)），41-A58-87節(jié)，“分配到控制閥上的壓降應(yīng)占系統(tǒng)（可變>壓降(包括調(diào)節(jié)閥>的25%-50%,其值大于或等于70kPa,方能保證控制閥可靠運(yùn)行，而且有良好的調(diào)節(jié)質(zhì)量”[3]。

  當(dāng)前，變頻調(diào)速技術(shù)已成熟，高轉(zhuǎn)速變頻電機(jī)質(zhì)量已可靠，變頻器價(jià)格也大幅下降，工程公司的動(dòng)設(shè)備專業(yè)應(yīng)與工藝系統(tǒng)專業(yè)密切配合，不宜只采用調(diào)節(jié)閥單一控制方式。在操作范圍不大的單回路上，采用變頻調(diào)速技術(shù)，可取消調(diào)節(jié)閥，節(jié)能和節(jié)資效果十分明顯。對(duì)多回路或操作范圍大的場(chǎng)合，要根據(jù)工藝系統(tǒng)的組成情況、操作范圍的變化程度、泵的特性曲線、管路系統(tǒng)的特性曲線，研究變頻調(diào)速與調(diào)節(jié)閥組合的優(yōu)化控制方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能最大化，又要確保系統(tǒng)操作的靈活性和穩(wěn)定性[6]。

  泵廠應(yīng)注意蘇爾壽Z系列泵的機(jī)械設(shè)計(jì)允許泵在3600RPM轉(zhuǎn)速下安全使用，投標(biāo)者按2950RPM的性能曲線選型時(shí)，如

Hmax÷H額小于1.05,改用大一擋的泵，效率降低，貴重材料泵價(jià)又增加，可再報(bào)一個(gè)變頻電機(jī)升速方案，投標(biāo)價(jià)反而降低。談合同技術(shù)附件時(shí)，如該泵設(shè)置了控制閥，就可取消，根據(jù)系統(tǒng)專業(yè)離心泵計(jì)算表上的控制閥壓降，決定泵規(guī)格可否再減小。

  變頻電機(jī)基頻向下并降壓，離心泵可帶負(fù)荷啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，大功率電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)沖擊小。

  ■離心式粘液泵采用較高轉(zhuǎn)速有利

  美國(guó)水力學(xué)會(huì)舊標(biāo)準(zhǔn)性能修正未考慮轉(zhuǎn)速對(duì)泵送粘液時(shí)性能的影響。有些人認(rèn)為粘性高，摩擦損失大，輸送粘液的離心泵應(yīng)采用慢轉(zhuǎn)速。對(duì)同一臺(tái)泵輸送粘液，轉(zhuǎn)速升高時(shí)摩擦損失大，這是正確的；但對(duì)于規(guī)定的流量、揚(yáng)程和液體粘度，設(shè)計(jì)單位或用戶有時(shí)規(guī)定用慢速泵就錯(cuò)了。離心泵的理論揚(yáng)程和機(jī)械損失基本上不受粘度的影響，泵送粘液時(shí)軸功率的增加，主要是圓盤(pán)摩擦損失引起的。對(duì)要求的揚(yáng)程，葉輪直徑與轉(zhuǎn)速的平方成反比，用快轉(zhuǎn)速可大幅度減少圓盤(pán)摩擦損失。試驗(yàn)和美國(guó)水力學(xué)會(huì)新標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算式表明，只要能滿足(NPSHa-NPSH3)＞0.6m的防汽蝕條件，轉(zhuǎn)速高剪切力大對(duì)粘液又無(wú)影響時(shí)，離心式粘液泵應(yīng)采用較高轉(zhuǎn)速，此觀點(diǎn)對(duì)粘液泵選型的經(jīng)濟(jì)性和合理性有重要指導(dǎo)價(jià)值。

 

廠商技術(shù)文件評(píng)比階段

 

  ■對(duì)廠商技術(shù)文件的評(píng)審，既要以詢價(jià)技術(shù)文件為基礎(chǔ)，又應(yīng)接受投標(biāo)人合理偏離，勇于修正詢價(jià)文件中可能的打宇錯(cuò)誤或數(shù)據(jù)不合理，最終目的是采購(gòu)到可靠、經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。

  如執(zhí)行API610標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在額定流量下，最大直徑葉輪的揚(yáng)程達(dá)到額定揚(yáng)程的至少1.05倍，會(huì)造成泵成本大幅増加或效率降低時(shí)，工程公司應(yīng)視情況允許有偏離。

  AW610標(biāo)準(zhǔn)和SH/T3139-2010石油化工重載荷離心泵工程技術(shù)規(guī)范都規(guī)定，不允許采用最大直徑葉輪，應(yīng)能通過(guò)更換葉輪或采用不同的葉輪水力模型，泵應(yīng)能在額定流量下至少增加5%的揚(yáng)程。

  評(píng)標(biāo)時(shí)筆者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，如完全不允許對(duì)此規(guī)定有任何偏離，有時(shí)很不經(jīng)濟(jì)。

  例如：流量340m3/h、揚(yáng)程135m、介質(zhì)比重1.1。

  用ZE150-315,2950RP,效率75%,軸功率183.3kW,葉輪直徑318mm,最大直徑葉輪324mm在流量340m/h時(shí)的揚(yáng)程為140m。140÷135=1.037，不滿足AW610標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

  如改用大一擋的ZE150-400，2950RP，效率72%，軸功率191kW，年運(yùn)行電費(fèi)增加3.1萬(wàn)元，泵重由240kg增大為317kg，增加為1.3倍。

  當(dāng)前工程設(shè)計(jì)的傾向是重安全，節(jié)省投資與設(shè)計(jì)者個(gè)人關(guān)系不大，詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上揚(yáng)程的富裕量很大，造成大多數(shù)泵的出口閥都不敢開(kāi)大，出口閥節(jié)流造成的能源嚴(yán)重浪費(fèi)已是世界性的普遍現(xiàn)象，以至于API610標(biāo)準(zhǔn)第11版修改了離心泵性能測(cè)試驗(yàn)收的允差，對(duì)三檔揚(yáng)程的泵，都加大了負(fù)偏差(由-2%增為-3%)，對(duì)用量最多的揚(yáng)程《150m的泵，并降低了正偏差（由+5%降為+3%)。

  中國(guó)化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)《化工設(shè)計(jì)手冊(cè)》第六冊(cè)(工藝系統(tǒng)專業(yè)泵計(jì)算表上提出的泵壓差向上園整的規(guī)定，不應(yīng)執(zhí)行。

  該套手冊(cè)是我國(guó)化工設(shè)計(jì)院各專業(yè)為突破傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)體制，吸收國(guó)際先進(jìn)的設(shè)計(jì)程序和方法，由化工部組織了近百人，以美國(guó)凱洛格工程公司的設(shè)計(jì)規(guī)范為藍(lán)本編制的，成為我國(guó)化工設(shè)計(jì)院貫徹設(shè)計(jì)新體制，改為工程公司的基礎(chǔ)文件。執(zhí)行20多年來(lái)，有些規(guī)定有待修正。系統(tǒng)專業(yè)的泵計(jì)算表是用來(lái)計(jì)算泵進(jìn)出口壓力、NPSHa等參數(shù)的，表中規(guī)定“泵壓差向上圓整：十位數(shù)小于50kPa取50kPa，大于50kPa取lOOkPa”。對(duì)壓差為500kPa的泵(比重為1，揚(yáng)程為50m)，揚(yáng)程最大正偏差高達(dá)10%，泵揚(yáng)程再小，正偏差更大。此規(guī)定不合理，不少工程公司已不執(zhí)行。

  如執(zhí)行API610標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)機(jī)額定功率富裕系數(shù)的規(guī)定，或輸送比重遠(yuǎn)小于1的介質(zhì)，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)功率不必要地過(guò)大時(shí)，應(yīng)允許投標(biāo)人提供兩種電機(jī)功率方案供買方選擇。

  API610標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電動(dòng)機(jī)額定功率富裕系數(shù)的規(guī)定是：電動(dòng)機(jī)額定功率≤18.5kW為1.25、22～55kW為1.15、≥75kW為1。有些離心泵工程技術(shù)規(guī)定還要求：電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)大于泵的額定功率乘以富裕系數(shù)，或供貨葉輪軸功率曲線上的最大功率乘介質(zhì)比重，取其中最大者。對(duì)于額定流量比BEP流量小得較多的泵，如執(zhí)行上述規(guī)定會(huì)造成電動(dòng)機(jī)額定功率不必要地過(guò)大，API610標(biāo)準(zhǔn)也建議賣方提供電機(jī)功率替代方案供買方批準(zhǔn)。

  對(duì)輸送比重遠(yuǎn)小于1的介質(zhì)，如按比重1來(lái)選電機(jī)，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)額定功率過(guò)大?？梢赃x額定功率較小的電機(jī)，泵廠試驗(yàn)時(shí)用大功率電機(jī)，用戶現(xiàn)場(chǎng)試車主要是檢查機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)是否合格，應(yīng)在該泵出口閥上固定的永久性警示牌寫(xiě)上“清水試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，出口閥嚴(yán)禁開(kāi)大，以防電機(jī)過(guò)載”。

  ■應(yīng)力求避免投標(biāo)技術(shù)文件的常見(jiàn)錯(cuò)誤或缺陷，提高投標(biāo)文件的水平

  離心泵的性能曲線圖是首要基礎(chǔ)文件，應(yīng)重點(diǎn)審查

  投標(biāo)人在離心泵數(shù)據(jù)表上填寫(xiě)的很多數(shù)據(jù)都是來(lái)自性能曲線圖，審查時(shí)注意防止如下錯(cuò)誤出現(xiàn)：

  (1)有些投標(biāo)泵性能曲線圖的揚(yáng)程曲線僅一條，圖上也未標(biāo)出額定工況的縱線和橫線，無(wú)法判斷所選葉輪的直徑是否符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。圖上應(yīng)有最大直徑葉輪、所選直徑葉輪和最小直徑葉輪的H-Q曲線。

  (2)在額定流量下，最大直徑葉輪的揚(yáng)程達(dá)不到額定揚(yáng)程的1.05倍時(shí)，個(gè)別投標(biāo)人將最大直徑葉輪的揚(yáng)程曲線上移，與相同型號(hào)泵印刷版標(biāo)準(zhǔn)性能曲線圖對(duì)照即可發(fā)現(xiàn)。

  (3)未注意詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上NPSHa的基準(zhǔn)是泵的基礎(chǔ)頂面，NPSH3和NPSHa的基準(zhǔn)不統(tǒng)一，這是普遍現(xiàn)象，也與詢價(jià)離心泵數(shù)據(jù)表上未強(qiáng)調(diào)有關(guān)，還需工程公司在詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上增加一項(xiàng)“臥式泵軸心線到底座下表面的高度”，并注明NPSHa的基準(zhǔn)。

  (4)當(dāng)NPSH3和NPSHa的基準(zhǔn)統(tǒng)一后，如果（NPSHa-NPSH3)小于0.6,個(gè)別投標(biāo)人降低NPSH3曲線，比其它泵廠相同型號(hào)泵的NPSH3曲線低。

  (5)當(dāng)所選葉輪軸功率曲線上的最大功率乘介質(zhì)比重，大于電動(dòng)機(jī)額定功率時(shí)，個(gè)別投標(biāo)人將軸功率曲線右端截短，右端點(diǎn)流量明顯小于該直徑葉輪揚(yáng)程曲線的右端點(diǎn)流量。

  對(duì)離心泵輸送粘性介質(zhì)或懸浮液的性能修正不重視

  介質(zhì)粘度大于20厘泊或含有固體時(shí)，投標(biāo)泵的流量揚(yáng)程與詢價(jià)值相同，未注意詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表備注中的要求，未進(jìn)行泵性能的修正。詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表要求提交粘性介質(zhì)的性能曲線和出廠驗(yàn)收用相應(yīng)的清水性能曲線兩張圖，較多泵廠提交的這兩張圖不合格，零流量時(shí)的關(guān)閉揚(yáng)程不相等就是明顯錯(cuò)誤。

  掌握液體粘度對(duì)離心泵性能的影響和離心式渣漿泵的最新標(biāo)準(zhǔn)，編制電算及自動(dòng)生成輸送粘液的性能曲線圖的軟件，有助于加快投標(biāo)速度，提高我國(guó)泵行業(yè)的水平[4][5]。

  泵的出口壓力已大于詢價(jià)材料、工作溫度下的允許最高工作壓力

  Z系列泵的設(shè)計(jì)壓力：ZA型為25bar、ZE型為50bar、ZF型為75bar、ZU型為135bar，這是指碳鋼在常溫時(shí)的最高允許工作壓力，而對(duì)奧氏體不銹鋼，泵的允許最高工作壓力大幅下降。有些投標(biāo)人未查各種泵型的P-T圖，泵的出口壓力已大于詢價(jià)材料、工作溫度下的允許最高工作壓力。

  對(duì)機(jī)械密封條件表及軸封腔壓力的確定重視不夠

  化工泵機(jī)封型式及沖洗方案的確定是否合理、經(jīng)濟(jì)，與機(jī)械密封條件是否正確、完整，泵廠和機(jī)封廠協(xié)調(diào)是否到位關(guān)系很大。泵軸封腔壓力是確定機(jī)封密封液壓力的依據(jù)，但大多數(shù)泵廠的資料中，并未提供泵軸封腔的壓力，常造成的壓力選得過(guò)高，或?qū)κ芊猸h(huán)有沖刷，縮短其壽命，或裝置上無(wú)壓力高的密封液。泵軸封腔壓力是根據(jù)泵的結(jié)構(gòu)型式和泵的進(jìn)出口壓力來(lái)確定的，是泵廠的職責(zé)。

  注意審查投標(biāo)的集裝式機(jī)封是否合格

  集裝式機(jī)封的軸套、機(jī)封部件和壓蓋由機(jī)封廠成套供貨，機(jī)封廠檢驗(yàn)合格后用定位板固定交貨，機(jī)封安裝質(zhì)量易保證，成套裝在泵軸上后，轉(zhuǎn)開(kāi)定位板，機(jī)封軸向浮動(dòng)，用戶不需任何調(diào)節(jié)。詢價(jià)泵數(shù)據(jù)表上要求用集裝式機(jī)封，但相當(dāng)多投標(biāo)泵剖面圖上機(jī)封的軸套用鉤形軸套，不能軸向移動(dòng)，也無(wú)定位板（集裝板）。按圖7稍作改動(dòng)就成為真正的集裝式機(jī)封。

  ■投標(biāo)技術(shù)文件評(píng)比表應(yīng)突出決定各位號(hào)泵可靠性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵點(diǎn)。

  工程公司通用的離心泵技術(shù)評(píng)比表應(yīng)補(bǔ)充一欄“關(guān)鍵點(diǎn)評(píng)比說(shuō)明”，針對(duì)各個(gè)位號(hào)泵的特殊處，對(duì)投標(biāo)的差異進(jìn)行說(shuō)明。例如大功率泵年運(yùn)行費(fèi)的差值；大功率泵軸承型號(hào)和數(shù)量的比較；大型泵的NPSH3和NPSHa的基準(zhǔn)是否統(tǒng)一；NPSH3和NPSHa的差值很小，投標(biāo)者降低NPSH3的措施是否可靠、可行；高進(jìn)口壓力泵軸向力值比較，軸承型號(hào)及布置的比較，泵型可靠性經(jīng)濟(jì)性的分析；輸送粘性介質(zhì)或懸浮液泵的性能修正是否正確。盡管這會(huì)增加技術(shù)評(píng)比的人工時(shí)，但對(duì)提高技術(shù)評(píng)比的深度和質(zhì)量很有必要。