油气集输系统常用泵特点及选型标准

所属栏目:矿业论文 发布日期:2011-08-29 08:11 热度:

  摘要:从泵的流量、扬程、适用范围等方面分析入手,阐述了叶片泵(离心泵、轴流泵、旋涡泵)、容积式泵(往复泵、柱塞泵、罗茨泵、隔膜泵)的适用范围和特性。应用表明,正确掌握科学选泵方法,使泵的实际工作点靠近额定点,设计流量和扬程应靠近泵的额定值,在泵的高效区工作。
  关键词:离心泵,容积式泵,适用范围
  1常用泵存在问题
  产液的物性发生改变,泵型无法适应现在的工况。由于产液物性的变化,一些老泵的泵型不适合现在的工况,且很多机泵使用时间较长,泵型老化,购买维修配件困难,日常维护工作不能正常进行,不能保证机泵的安全平稳运行。
  (1)泵液不匹配,泵效低。经统计,常温集输后产水量减少,掺水泵效率低。
  (2)离心泵密封泄露严重,维修频繁。离心泵密封渗漏的比例占全部维修泵的50%以上,机械密封的运行好坏直接影响到泵的正常运行,渗漏会降低泵的工作效率,严重时可能引起重大安全事故,密封问题一直是困扰离心泵正常运行的重要问题。
  2常用泵特点
  2.1常用机泵的特点
  (1)离心泵。离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。其不足是:起动前泵内要灌满液体。液体精度对泵性能影响大,只能用于精度近似于水的液体,流量适用范围:5-20000m3/h,扬程范围在3-2800m。我们油田选用的泵多为多级的离心泵,离心泵的分类方式类型特点,见表1。
  表1离心泵的分类方式及类型特点
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  (2)容积泵。容积泵适用于高压、小流量、高粘度、要求泵流量恒定或定量(计量)或成比例地输送各种不同液体、要求吸入性能好或有自吸性能的场合。旁路调节流量简便可行但不经济,一般适用于流量变化较小的经常性调节;改变活塞冲程和往复次数经济性好但操作不便,在经常性调节中目前仍很少采用。
  2.2特点及适用范围
  (1)叶片泵。包括离心泵、轴流泵、旋涡泵。流量稳定性不恒定,随管路情况变化而变化,流量均匀。扬程特点:对应一定流量,只能达到一定的扬程。适用范围:离心泵,粘度较低的各种介质。轴流泵,特别适用于大流量,低扬程,粘度较低的各种介质;旋涡泵,特别适用于小流量,较高压力的低粘度清洁介质。
  (2)容积式泵。往复泵、转子泵。流量稳定性恒定。扬程特点:对应一定流量可达到不同扬程,由管路系统确定;转子泵,流量比较均匀,扬程高时,效率降低较大,结构同离心泵,流量调节方法同旋涡泵,有自吸作用,出口阀全开,维修简便,适用于中低压力、中小流量尤其适用于粘性高的介质。
  3离心泵的密封
  (1)密封形式。由于泵轴转动而泵壳固定不动,在轴和泵壳的接触处必然有一定间隙。为避免泵内高压液体沿间隙漏出,或防止外界空气从相反方向进入泵内,必须设置轴封装置。常用的密封类型:机械密封和填料密封是两种常用的密封类型。
  (2)机械密封。机械密封的密封面是固定于轴上的动环和固定于壳体上的静环之间的接触密封表面,密封表面靠弹簧压紧,加之辅助密封的配合,两端面保持贴合并相对滑动,使两表面紧密接触,其间保持一层液膜,造成阻力,阻止介质泄漏,又使端面得以润滑,由此获得长期的密封效果。特点:机密封性好,性能稳定,泄露量少,摩擦功耗低,使用周期长,对轴磨损很小,能满足多种工况要求,在石化等部门广泛应用,但其机构复杂、制造精度高、价格较贵、维修不方便。
  (3)填料密封。通过轴表面与填料部分贴合从而产生密封作用,是一种接触式密封。特点:结构简单,更换方便,成本低廉,适用范围广,其不足是密封性能稍差,轴不允许有较大的径向跳动,功耗大,磨损轴,使用寿命短。往复泵的轴封通常是填料密封。旋转式泵(含叶片式泵、转子泵等)的轴封主要有填料密封、机械密封和动力封。
  4泵选型依据
  应根据工艺流程,从液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等方面加以考虑。
  (1)流量。流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1—1.15倍作为最大流量。
  (2)装置系统所需的扬程。扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。
  (3)液体性质。包括液体介质名称、物理性质、化学性质和其它性质,物理性质有温度、密度、粘度,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型,化学性质主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。
  (4)装置系统的管路布置条件。指送液高度、送液距离、送液走向,吸入侧最低液面、排出侧最高液面等数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行扬程计算和汽蚀余量的校核。机械方面可靠性高、噪声低、振动小,经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。
  5结束语
  针对不同的输送介质,不同的作用选用不同的泵型。如收油泵选用容积式泵,它可以满足收油运行要求:间歇输送粘度大的流体。容积泵能够自行起动灌注,可满足收油泵的工作条件—间歇运行。结合目前所输送介质的物理、化学性质,选用泵的类型,输油泵、掺水泵、热洗泵建议使用离心泵,加药泵建议使用隔膜泵。建议厂选择泵型时各种泵能集中选取2-3家较大的厂商应用,以保证日后生产维修的方便。
  参考文献:
  [1]油田油气集输设计手册[M].北京:石油工业出版社,1994.

文章标题:油气集输系统常用泵特点及选型标准

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