1罐內(nèi)泵的結(jié)構(gòu)及特點

LNG罐內(nèi)泵為潛液式電動泵，是存儲單元的重要設(shè)備，它由電機和泵體兩部分組成，電機位于泵體上方，為三相異步電機，電機轉(zhuǎn)子上下各有一個滾動軸承，泵體主要部件有誘導(dǎo)輪、葉輪、擴散器、殼體等，電機軸與泵軸為同軸或為花鍵聯(lián)接。在泵井的底部安裝有底閥，其主要部件有彈簧、底蓋板、密封圈等。無外界干擾條件下，由于彈簧彈力的作用，底蓋板閉合，底閥處于關(guān)閉狀態(tài)，此時作用類似于單向閥，適當(dāng)壓力下只允許泵井內(nèi)液體進入泵井外，而泵井外液體不能進入泵井內(nèi)部。當(dāng)罐內(nèi)泵正常安裝后，由于泵的重力，底蓋板受壓下移，會使底閥處于常開狀態(tài)，此時泵可以自由吸入液體。LNG罐內(nèi)泵與普通潛液式泵，相比較具有如下特點：

(1)耐低溫。LNG罐內(nèi)泵輸送流體介質(zhì)(LNG)為超低溫液體，通常在-160℃左右，因此，要求泵本身具有良好的耐低溫性能。

(2)無需單獨的電機。電機與泵體做成整體，整體浸沒在LNG中，LNG在泵出口附近通過平衡機構(gòu)間隙及軸承間隙進入電機內(nèi)部，而后從上部返回至泵入口，定子與轉(zhuǎn)子間充盈流態(tài)LNG，既了性，又對電機降溫起了決定作用。

(3)無需動密封結(jié)構(gòu)。泵體及電機以其的結(jié)構(gòu)體浸入LNG內(nèi)，決定了無需在轉(zhuǎn)軸上另設(shè)相應(yīng)的動密封結(jié)構(gòu)，只需泵底部結(jié)合面的密封。

(4)同軸設(shè)計。可將電機和葉輪進行同軸設(shè)計，由此可因聯(lián)軸器而產(chǎn)生的偏心振動。

(5)LNG自潤滑。泵內(nèi)采用的LNG自潤滑系統(tǒng)，在泵出口，LNG壓力較高，一小部分LNG通過平衡鼓間隙及軸承間隙流入電機腔內(nèi)，又從電機腔上方經(jīng)軸承間隙流入LNG回流管，經(jīng)回流管重新進入泵入口。該部分LNG對電機上下軸承及其他相對運動部件起到潤滑作用，而無需專門的油潤滑系統(tǒng)。

(6)的軸向力平衡機構(gòu)。

(7)氮氣密封系統(tǒng)。為防止LNG蒸發(fā)氣沿電纜泄漏至接線盒引起危險，須在接線盒前端設(shè)置單獨的氮氣密封系統(tǒng)。

(8)定位工具。為安裝的方便性及性，擁有特定的定位工具定位滾輪。

(9)起升系統(tǒng)。為維護及檢修方便，需要專門的起升系統(tǒng)，比如支撐纜、起升纜。

2罐內(nèi)泵的參數(shù)影響

2.1葉輪直徑的影響

一般來講，葉輪直徑越小，相應(yīng)地泵的總體結(jié)構(gòu)也越細。泵井直徑的減小會直接導(dǎo)致工程造價的降低。由于一個LNG儲罐內(nèi)通常不止一個泵井，有的甚至安裝備用泵井，這也就使得減小泵井直徑來提高LNG儲罐的容積，即提高其利用率有的意義。

2.2汽蝕余量NPShr的影響

同其他離心泵類似，LNG罐內(nèi)泵也有其汽蝕余量NPSHr，在運行過程中，為避免氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生，泵的入口處應(yīng)有足夠的壓頭，這也就說明了LNG儲罐內(nèi)的液體不能全部排空，保留有足夠高的液位。在余量的情況下，汽蝕余量越小，罐內(nèi)允許較低液位高度越小，罐的容積越大，利用率越高。

3罐內(nèi)泵的安裝

在整個安裝過程中，應(yīng)注意不能使任何的器件掉入泵井內(nèi)(可將扳手等工具通過繩索系在操作人員身上)。對于含有電子器件的部分(如頂板和接線盒)，應(yīng)注意輕拿輕放，防止電子器件的損害。

LNG罐內(nèi)泵的安裝過程大致分為6個步驟：

(1)氮氣吹掃。為安裝過程的性，首先應(yīng)對泵井進行氮氣吹掃，將N2從入口充入泵井內(nèi)，使泵井內(nèi)LNG排入到LNG儲罐內(nèi)，停止吹掃并進行泄壓，使泵井內(nèi)壓力與外界環(huán)境壓力相同。

(2)泵的吊裝。將頂板從泵井拆離并放到支架上，重啟N2吹掃，保持泵井內(nèi)N2濃度，防止揮發(fā)CH4氣體進入大氣。將起升纜與懸臂吊滾筒聯(lián)接，靠懸臂吊將泵緩慢送入泵井。

(3)載荷切換。泵的緩慢下降過程中，與其相連的支撐纜也會隨之下降，當(dāng)支撐纜卡環(huán)送至泵井口時，停止下放，插入支撐棒，依靠支撐棒及支撐纜來承擔(dān)泵的重力。然后將起升纜從懸臂吊滾筒解除。

(4)頂板安裝。將動力電纜、儀表電纜及接地電纜分別連接到頂板相應(yīng)接頭，纏繞起升電纜并安置在頂板下位置，安裝帶處有定位 器的頂板，頂板安裝后應(yīng)停止N2吹掃。

(5)泵的定位。去除定位 器，將泵緩慢下移，并不斷監(jiān)視支撐桿載荷變化情況，使其載荷變化曲線與安裝要求曲線一致，泵安裝良好定位，定位完成后，底閥在泵重力的作用下處于打開狀態(tài)。

(6)終態(tài)恢復(fù)。在罐壓的作用下，儲罐內(nèi)LNG重新返回泵井，泵井內(nèi)蒸發(fā)氣將起吹掃作用，逐漸去除泵井內(nèi)的N2。

4罐內(nèi)泵的拆卸

在接收站運行過程中，不可避免地要適時對罐內(nèi)泵進行檢修及維護處理，這就需要將泵從泵井中拆除，其過程如下。

(1)電氣隔離。在泵正常運行時。整個泵井內(nèi)充滿LNG，并地從底閥吸入，從上部排出口排出。當(dāng)需要檢修維護時，切斷供電電源，使泵停止運轉(zhuǎn)。這時，由于泵井內(nèi)LNG自身的重力，泵井內(nèi)LNG液面會逐漸下移，直至與罐內(nèi)LNG液位大致相同的位置。

(2)關(guān)閉底閥。將支撐桿緩慢向上提動，泵上移，底閥在彈簧力作用下關(guān)閉，此時底閥恢復(fù)單向閥功能。

(3)氮氣吹掃。關(guān)閉LNG排出閥，打開N2吹掃閥，向泵井內(nèi)充入N2，在N2壓力作用下，將泵井內(nèi)LNG壓入儲罐中，停止吹掃并進行泄壓，使泵井內(nèi)壓力與外界環(huán)境壓力相同。

(4)外圍移除。將外圍電氣系統(tǒng)拆除。

(5)頂板吊升。在拆除電氣系統(tǒng)且泵井內(nèi)部泄壓完畢后，便可拆開頂板連接螺栓，利用懸臂吊將頂板緩慢吊升。打開頂板后，應(yīng)打開N2吹掃閥繼續(xù)N2通入。

(6)載荷切換。當(dāng)?shù)跎粮叨?，支撐纜吊環(huán)露出井口時停止吊升，用卡盤及支撐棒進行支撐。

(7)頂板移除。拆除與頂板聯(lián)接的各電纜，將頂板移除，放置在支架上。

(8)泵的吊升。將起升纜與懸臂吊滾筒連接，緩慢吊升泵，并將隨泵提出的支撐纜及各電纜盤繞在可旋轉(zhuǎn)工具上。

(9)纜線移除。將泵提升至井口時停止吊升，將與泵連接的各電纜及支撐纜進行拆除。

(10)泵的吊離。將泵吊離泵井，并豎直放置在支架上，注意在該過程中不要有泵的磕碰。

(11)封閉井口。停止N2通入，將頂板重新放回井口，并用螺栓緊固，防止氣體外泄。為了減少頂板的吊放次數(shù)，降低頂板損壞概率，可用盲板來代替頂板對泵井進行封閉。

整個過程中，應(yīng)注意不能有任何物品掉入泵井。