基于新常態(tài)的精準輸油離心泵節(jié)能路徑研究

李雪梅

摘 要： 離心泵是石油企業(yè)中耗電量較大的設備，在油價暴跌的新形勢下尋找降低輸油生產(chǎn)成本離心泵的節(jié)能途徑最為關鍵。在研究離心泵工作原理的基礎上，精準分析影響離心泵耗能過高的主要因素，提出離心泵節(jié)能的主要途徑，實現(xiàn)采油廠輸油離心泵節(jié)能提質(zhì)增效。

關鍵詞： 離心泵；節(jié)能；輸油

離心泵被廣泛應用于油田原油集輸生產(chǎn)，也是石油企業(yè)中耗電量較大的設備，其運行的能源消耗量也是較大的。在油價暴跌的新形勢下尋找降低輸油生產(chǎn)成本離心泵的節(jié)能途徑最為關鍵，因此，在離心泵的應用過程中節(jié)能效果將直接影響泵的使用率。要在研究離心泵工作原理的基礎上，精準分析影響離心泵耗能過高的主要因素，提出離心泵節(jié)能的主要途徑，聚焦機泵選型、日常巡檢、機構(gòu)調(diào)整等每個節(jié)點上精心開展"踐行嚴細實，全力創(chuàng)效益"主題活動，實現(xiàn)采油廠輸油離心泵整體系統(tǒng)節(jié)能提質(zhì)增效。

1 離心泵工作原理

離心泵主要是由機殼、葉輪、吸入及壓出導管以及密封件等組成，最大優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作維護方便以及工作效率高等。離心泵的工作原理是由電機帶動葉輪，泵在開始運行之前，整個泵殼內(nèi)充滿了液體，而葉輪將會浸沒在液體中，在葉輪轉(zhuǎn)動的過程中，在離心力的作用下輪葉中心的液體會被拋到葉輪外緣，使液體匯集在泵殼通道最終被排壓出導管。

2 影響離心泵耗能過高的主要因素

2.1 泵機身的結(jié)構(gòu)或效率

由于泵機身的結(jié)構(gòu)或效率而導致離心泵耗能過高的原因主要是由于揚程及流量不同的原因，離心泵的揚程越高，流量越低，消耗就會越高。此外，泵的效率也會受機封形式的影響，如串聯(lián)式機封所消耗的能耗與單端面機封所消耗的能耗不同；填料密封所消耗的能耗就比機械密封所消耗的能耗高出10%。

2.2 機泵的選型

在機泵選型過程中，一般所依據(jù)的都是機泵運行時的最大阻力和最大流量，同時也會考慮到泵經(jīng)長時間運行后的管道阻力、泄漏因素以及產(chǎn)生負荷的波動等所產(chǎn)生的影響。由于機泵余量有時會與實際需求相差較大。通常情況下，實際余量會超出需求余量的30%～40%，甚至有的會更大。在這種情況下，往往是通過控制閥來對多余流量及揚程進行減壓和調(diào)節(jié)，從而最大限度的使大量電能消耗在控制閥上。

2.3 機泵的運行狀況

機泵的運行狀況受到許多因素的影響，機泵自身問題、操作條件、調(diào)節(jié)方法以及運行環(huán)境等都會對機泵的運行狀況產(chǎn)生影響。機泵運行狀況的好壞是影響機泵能耗的最重要的因素，因此，一般的離心泵節(jié)能技術都是以改善機泵運行狀況

為出發(fā)點和落腳點的。

3 離心泵節(jié)能的途徑

離心泵節(jié)能的途徑有多種方法，但必須根據(jù)其運行情況選擇不同的節(jié)能途徑，否則節(jié)能效果不理想，甚至還會對裝置的正常生產(chǎn)造成影響。

3.1 加強機泵自身的改造與管理

對于定型的機泵，要提高節(jié)能效率可通過改造機泵來實現(xiàn)，如降低軸承和軸封在運行過程中的摩擦損失。其采取的主要措施是：對泵軸承加強檢查；選擇軸承時應盡量保證與離心泵精度的等級相同；確保離心泵軸套與泵軸承表面的光滑度；填料密封采用新材料密封代替等，可使離心泵在集輸生產(chǎn)運行時的效率可提高2%～3%。

3.2 離心泵的串并聯(lián)方式使用

離心泵的串聯(lián)或并聯(lián)是在單臺離心泵已經(jīng)無法達到輸送目的時使用的技術方法，以提高流量或者壓力來滿足輸送要求。離心泵的并聯(lián)是指兩臺以上（含兩臺）的離心泵同時作業(yè)于同一處管路。一般在兩種情況下采取離心泵的并聯(lián)措施。一種情況是當需要擴建機組時，流量需求也相應增加，但原有的離心泵依然能夠正常作業(yè)。另一種情況是流量受外界影響，波動幅度很大，這就需要使用兩臺甚至是多臺離心泵并聯(lián)工作，以保證離心泵工作的高效率。根據(jù)實際流量來增減作業(yè)的離心泵臺數(shù)。離心泵的串聯(lián)是指兩臺或多臺流量相同的離心泵共同作業(yè)，且串聯(lián)的離心泵工況點流量必須相等或者相近才能保證其高效作業(yè)。且必須對離心泵的密封裝置以及殼體進行承壓檢查，保證滿足作業(yè)需求。

3.3 改變離心泵葉輪的轉(zhuǎn)速

3.3.1改變離心泵葉輪的轉(zhuǎn)速是指在離心泵作業(yè)已經(jīng)達到流量與揚程的需求前提下，改變離心泵葉輪的運行速度，已達到節(jié)能降耗的目的。

3.3.2目前改變離心泵葉輪的轉(zhuǎn)速有兩種方式

一種是改變電動機轉(zhuǎn)速，另一種則是增加變頻調(diào)速。隨著變頻調(diào)速技術的發(fā)展在近幾年來非常迅速，已經(jīng)可以滿足采油廠原油集輸生產(chǎn)的技術需求，高效的變頻調(diào)速體系在采油廠被廣泛使用。從東辛廠實際應用的情況分析，變頻調(diào)速的節(jié)能效果較之改變電動機轉(zhuǎn)速方式顯著，該技術能夠節(jié)約剩余的揚程并提高離心泵的運行效率，具有使用簡便、節(jié)能降耗、易于形成自控系統(tǒng)等優(yōu)點，已經(jīng)成為采油廠提高效益的有效途徑之一。利用變頻調(diào)速技術實現(xiàn)離心泵調(diào)速后，離心泵耗能明顯下降，節(jié)能效果十分顯著。

（1）離心泵實現(xiàn)了自動調(diào)節(jié)控制，供輸油達到動態(tài)平衡，泵的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)了平滑調(diào)節(jié)。

（2）可達到20：1的調(diào)速范圍，在整體調(diào)速范圍內(nèi)的調(diào)速效率高。

（3）離心泵啟動與停機時能夠?qū)崿F(xiàn)軟啟動。

（4）可實現(xiàn)對離心泵的電壓、電流、運行轉(zhuǎn)速以及運行頻率等參數(shù)進行實時在線監(jiān)控。

（5）能夠延長離心泵的使用壽命，降低維修率，實現(xiàn)離心泵的長期高效作業(yè)。

（6）降低了離心泵作業(yè)噪聲，有利于員工的QHSE。

4 結(jié)語

2015年10月29日，中國共產(chǎn)黨第十八屆中央委員會第五次全體會議通過的《中共中央關于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃的建議》提出了完善發(fā)展理念，實現(xiàn)"十三五"時期發(fā)展目標，破解發(fā)展難題，厚植發(fā)展優(yōu)勢，實現(xiàn)創(chuàng)新、綠色的發(fā)展的要求。加強建設資源節(jié)約型企業(yè)勢在必行，以達到更合理更經(jīng)濟的節(jié)能目標。離心泵的節(jié)能途徑較多，應符合離心泵的實際情況來選擇合理的方式，除上述所講的幾種方法之外，運用十字保養(yǎng)法，應對泵進行及時的維護與保養(yǎng)，防止跑冒滴漏銹，及時更換合格的潤滑脂，觀測軸承溫度，定期對聯(lián)軸器進行對中校正。同時對于老化、磨損嚴重的零配件也要及時進行更換。從而使離心泵處于最優(yōu)的運行狀態(tài)，以達到高效率、節(jié)約能源的目的。

參考文獻

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