1概述
重庆建峰化肥有限公司尿素装置高压氨泵选用德国沃顿公司制造的7联柱塞泵，型号为VSE H 102X178.其设计运行参数为：入口压力2 2MPa，出口压力21 76MPa，流量103 4m 3/ h（大115m3 / h，小36m 3 / h） ，电压6kV，电流90A.
柱塞设有2段填料密封，高压填料密封和低压填料密封。填料和柱塞之间通过1台单独的注油器将150抗磨液压油注入填料筒内，以达到润滑、冷却、密封的效果。根据密封材质的特性可知，填料密封在运行过程中不可避免会出现氨泄漏，当润滑油从填料筒流出时就形成油和氨以及少量水的混合物。为了回收物料，减少环境污染，高压氨泵特设计有1套氨油分离回收装置。按照设计，润滑油和柱塞泄漏的氨一道进入氨油分离回收系统，将氨油分离，氨返回系统，油进一步加以利用。
但在实际运行中，氨油分离回收系统一直不能正常运行，分离效果无法满足生产需要。
氨油分离回收系统工艺流程。从7根柱塞流出的润滑油与柱塞泄漏的氨会合后进入氨油分离器（ V16） ，经蒸汽加热分离，氨气进入中压系统，残余的少量氨和油（含有水）再进入油水分离器（ V17）进一步加热分离，水蒸气和少量的氨进入大气排放，油进入回收装置。高压氨泵运行中，分离回收装置一直不能正常使用，存在的问题有：回油管线易堵塞；返回到系统的气氨带油严重； V17处理后的油中氨和水含量较高，导致废油难以进一步处理，且在储存过程中随着气温变化油桶易超压、易冒氨，导致油桶鼓包、污染环境；气氨倒窜，导致柱塞、注油器外漏氨严重。
2原因分析
对高压氨泵氨油分离回收系统存在的问题进行综合归纳，发现集中在2个方面：
氨油分离回收装置整体温度低， V16/ V17和整个回油管线经常处于冰层覆盖的状态；柱塞低压填料经常外漏，紧填料后效果不明显，而且经常出现运行泵和备用泵的注油器进氨。
2 1回收装置温度低
通过对回油管线及V16底部导淋进行排放检查，发现管内的物料并不是气液混合物，而是由大量较松软的固态、少量液体组成的氨、油、水混合物，在排放过程中导淋极易出现堵塞。排放物在地面经过蒸汽吹扫、受热后又慢慢熔化成油水混合物。分析认为由于高压氨经柱塞填料泄漏，瞬间降压造成部分氨闪蒸吸收热量，但闪蒸吸热又无法从外界获得，热量得不到补充，所以管内的氨、油、水混合物降温，形成低温固化形态。大量低温的混合物经回油总管进入V16、V17，虽然V16、V17都设计有蒸汽加热分离，但相对于回收的低温物料，蒸汽能提供的热量不足，从而导致柱塞回油管线和V16、V17常年处于过冷状态，柱塞出来后的回油管线和V16、V17都覆盖一层厚厚的冰层（现场温度显示V16、V17的内部温度为010 ）。由于温度低， V16内氨油分离效果就差，进入V17的残余氨就多，回收的废油中同样因为V17温度提不起来而氨含量较高。另外由于管内物料一直处于低温状态，物料出现部分固化，油的黏度急剧增大，管内物料流动不畅，而且还可能存在管道切面中部分或全部被堵塞的情况，这种情况同样出现在V16到V17的管线上。
由于管线堵塞，柱塞的油和氨就无法正常流通，造成填料筒内憋压，氨从低压填料漏出或从管线接头处外漏， V16分离氨后的油水混合物无法顺畅的进入后续的油水分离器，造成V16液位居高不下，由于V16视镜也经常被堵死进而形成液位低的假象，导致V16内汽带液严重，油大量进入系统。
2 2柱塞外漏
经现场确认分析，氨从柱塞低压段填料外漏原因：柱塞填料的密封效果达不到预期要求，原因是填料松紧程度未调整好，填料失效。低压填料腔内介质压力高，导致填料无法密封住，氨从低压填料段漏出。柱塞氨油首先进入V16经蒸汽加热分离，回收的气氨进入中压系统。V16的控制压力为1 8MPa，可以推算低压段填料腔压力至少1 8MPa以上，加之油管线存在部分堵塞，实际柱塞内的压力更高。被密封的介质压力越高，要求填料的密封性能越高。在填料松紧程度未达到佳效果或运行后填料被轻微磨损，氨就会出现外漏甚至大量泄漏。另外油管单向阀存在问题，致使高压油氨大量的返回到注油器内，造成注油器油结冻，油无法顺利供给柱塞，进一步增大了柱塞的氨泄漏。
3解决办法
3 1回油管线增加蒸汽伴热
设法提高管内物料温度，让物料液化保持良好的流通性能。在实施中，首先针对V16到V17的流通管线进行改造，该管线长1 7m，用10m长的8mm不锈钢管缠绕，内部用145、压力0 35MPa的低压蒸汽作为热源。实施以后现场检查效果不是太好，该管线内的物料状况变化不大，管线还是易堵塞。管道出口温度由以前结冰的0仅仅升到15 ，在工艺管道的前半部更低。
分析原因有2个方面：
1）热量有效利用率不高。由于管道短，传热时间短，蒸汽伴管和工艺管道不能做到很好接触，进一步影响热的传递。
2） V16的物料温度太低，该蒸汽的伴热显得太少。解决管道堵塞问题必须整体提高V16和V16前端来料的工作温度。考虑可以增大V16的换热面积，另一方面可以在V16前端增加加热装置。决定采用在管道增加夹套的办法：
V16属于压力容器，扩容改造比较麻烦，且在2004年大修刚更新，重新加工改造较困难。V16改造必须停车时进行，时机不好掌握。管道加夹套工程量小，且随时可以进行。增加夹套的换热面积比在V16内部增加盘管的面积大得多，效果会更好。可以同时解决管道物料冷冻变稠堵塞管道的问题。
在实施中，工艺管线为25 4mm管线，夹套采用50 8mm碳钢管，共增加3段夹套，总长15m，如虚线所示。实施后，在V16未作任何改动的情况下，V16的底部温度由改造前的0升到110 ，从导淋排放发现物料呈纯液体形态，流动通畅。高压氨泵运行时， V16的液位能够很好的维持在正常水平。气氨中带油量经分析完全可以送入系统。
3 2气氨回收位置改为低压系统
柱塞填料内压力高是造成低压段填料外漏氨的重要原因，如果降低其压力就可以减少泄漏。
降低柱塞后端背压（即降低V16压力） ，可以明显降低柱塞填料内压力，而V16压力降低值取决于回收系统的控制压力。在设计中气氨送回中压系统的氨冷凝器加以冷却液化，所以需要控制在氨冷凝器的压力之上，但如果改在低压系统回收，那么就可以将V16压力控制在0 45MPa.关键在于送往低压系统后能否很好的加以吸收，经工艺计算低压系统可以满足。改造后V16分离的气氨送往低压甲铵冷凝器， V16的压力由以往的2 0MPa降到0 5MPa.显著减少了外漏。
另外对于填料的密封效果，一方面保证良好的填料备件和安装质量，同时严格要求班组在停泵以后紧填料螺母1圈，开泵前松螺母半圈，并在泵运行期内随时根据柱塞温度调整填料松紧，调整注油器的供油量。通过对柱塞填料筒进行测绘，加工了一批调节填料压紧程度的专用工具，解决了旧工具在松紧填料时存在打滑、定位差、使用困难等问题，收到良好效果。
4结语
氨分离回收装置改造以后，柱塞外漏氨得到了有效控制，柱塞外漏的情况明显减少。即使出现外漏，通过调整填料松紧完全可以消除。增加蒸汽夹套后，高压氨泵油氨分离回收系统分离能力明显改善，基本杜绝了V16气氨含油的问题，气氨顺利得到回收，同时也消除了整个回收装置常年冰冻结霜的局面，降低了生产成本，美化了工作环境。
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