정유소 펌프 개조로 생산량 증대

Jul 15, 2023

10/9단계의 감소를 보여주는 펌프 배럴과 내부의 단면(이미지 출처: Sulzer)

Sulzer의 유압 개조 전문가인 Matt Kinney는 개조 프로젝트를 통해 새로운 목표를 달성할 수 있었던 텍사스의 한 사례를 조사합니다.

지난 몇 년 동안 국가 규정이 변경되면서 초저유황 디젤(ULSD)에 대한 수요가 크게 증가했습니다. 결과적으로 정유소는 프로세스를 조정하고 용량을 늘리기 위한 혁신적인 솔루션을 찾아야 했습니다. 텍사스의 정유소는 이러한 상황으로 인해 가능한 해결책을 찾기 위해 Sulzer의 Odessa 서비스 센터에 연락했습니다.

이 프로젝트는 2개의 BB5, 10단계 디젤 충전 펌프를 중심으로 진행되었으며, 이를 위해서는 납품률을 47% 이상 높여야 했습니다. API(American Petroleum Institute) BB5는 반대 임펠러 구성으로 축 방향으로 분할된 다단계 내부 번들을 포함하는 배럴 펌프입니다.

압력 경계가 방사상으로 분할되어 있기 때문에 이러한 펌프는 일반적으로 고온 및/또는 고압 응용 분야에 맞게 설계되었습니다. 각각 최대 6'250psi(431bar) 및 800°F(427°C)의 압력과 온도를 처리할 수 있는 기능을 갖춘 API BB5는 물 주입, 오일 수출, 보일러 공급, 그리고 서비스를 청구하세요.

새로운 목표 설정 원래 2006년에 설치된 펌프의 정격 지점은 1'110gpm(252m3/hr) @ 4'014ft(1'223m)였습니다. 그러나 ULSD 수요의 변화에 ​​따라 정유소의 신뢰성 엔지니어들은 용량을 1'628gpm(370m3/hr) @ 3'450ft(1'052m)로 늘리는 데 관심이 있었습니다. Sulzer의 목표는 고객의 요구 사항을 충족하는 가장 경제적이고 시기적절한 솔루션을 찾는 것이었습니다.

이런 상황에서 가능한 선택지는 세 가지였다. 첫째, 새로운 용량 요구 사항을 충족하는 새 펌프를 구입하십시오. 또는 원래 펌프를 수정하거나 등급을 다시 매기거나 기존 펌프를 모두 100% 정격 용량으로 병렬로 작동하십시오(고객 시스템 곡선에 따라 다름).

이러한 각 옵션에는 고유한 장점과 단점이 있습니다. 예를 들어, 병렬 작동은 흐름 증가를 달성하는 데 비용이 가장 적게 듭니다. 그러나 장애 발생 시 시스템 이중화가 부족하면 위험할 수 있으며 생산 손실 측면에서 비용이 매우 많이 들 수 있습니다.

용도에 맞는 새 펌프를 선택하면 효율성 측면에서 유리할 수 있지만 리드 타임이 길고 배관 경로를 변경하는 데 드는 비용, 바닥판/기초 수정으로 인해 이 옵션이 덜 매력적일 수 있습니다. 주어진 프레임 크기에서 원하는 성능을 항상 달성할 수 없을 수도 있다는 점을 제외하면 펌프를 다시 평가하는 데에는 실제로 단점이 없었습니다. 그러나 가능하다면 재평가하는 것이 더 빠르고 더 경제적인 경우가 많습니다.

디자인 단순성 정유소의 전반적인 성공을 위한 이 서비스의 중요성에 따라 재평가 가능성이 큰 관심을 끌었습니다. 고객을 지원하기 위해 Sulzer 엔지니어는 유압 및 기계적으로 철저한 타당성 조사를 수행하여 목표가 가능한지 확인했습니다.

Sulzer의 방대한 유압 데이터베이스를 통한 특정 속도(Ns) 기반 검색을 통해 고객의 요구 사항을 충족할 수 있는 기존의 입증된 설계가 드러났습니다. 단, 임펠러가 물리적으로 적합하고 내부 케이스 볼류트 노즐 영역이 충분히 증가할 수 있었습니다. 임펠러가 설계된 성능을 충족하도록 허용합니다. 볼류트 개발 도면을 검토한 결과 두 항목이 모두 충족될 수 있다는 확신이 생겼습니다.

Sulzer는 전체 프로젝트 시간을 최소화하기 위해 접근 방식을 최대한 단순하게 유지하기로 결정했습니다. 이는 원하는 성능에 적합하고 최소 두 번의 공장 테스트를 통해 입증된 기존 표준 임펠러 유압 설계를 선택함으로써 달성되었습니다. 또한, 회사는 새로운 임펠러에 맞게 케이스를 수정할 수 있음을 확인하고 노즐 면적이 기준 펌프 성능을 모방할 수 있을 만큼 충분히 증가될 수 있음을 확인했습니다.