油氣集輸工藝中離心泵的選用及對質(zhì)量控制的影響分析

秦春紅 范宇 李艷麗

摘要：在油氣集輸工藝中，離心泵發(fā)揮著非常重要的作用，能夠保證生產(chǎn)的順利進行。因此，技術(shù)人員在對離心泵進行選擇的過程中，應(yīng)該從現(xiàn)實生產(chǎn)需求出發(fā)，做好其流量、揚程等參數(shù)的分析，明確其對于油氣集輸工藝質(zhì)量控制的影響。本文從離心泵選用對于質(zhì)量控制的影響出發(fā)，就其選用步驟進行了分析和研究。

關(guān)鍵詞：油氣集輸工藝；離心泵；選用；質(zhì)量控制

前言：經(jīng)濟發(fā)展帶動下，社會對于石油、天然氣等化石能源的需求持續(xù)增長，也因此帶動了油氣集輸工藝的發(fā)展。在油氣集輸過程中，離心泵是核心設(shè)備之一，其運行參數(shù)和性能會對油氣集輸?shù)馁|(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。從保證油氣集輸效果的角度，技術(shù)人員應(yīng)該高度重視油氣集輸工藝中離心泵的選用。

1 離心泵選用對質(zhì)量控制的影響

油氣集輸簡單來講，就是將分散油井生產(chǎn)的油氣產(chǎn)品集中在一起，經(jīng)過初步加工處理后，得到合格的石油和天然氣產(chǎn)品，并將其分別輸送到煉油廠和燃氣終端。油氣集輸是一個系統(tǒng)性的工藝過程，包含了油氣分離、油氣計量、原油脫水以及天然氣凈化等環(huán)節(jié)。在油氣集輸工藝中，離心泵能夠促進石油與天然氣等伴生氣體的分離，實現(xiàn)分別輸送，發(fā)揮著相當(dāng)重要的作用，做好離心泵的選用工作，可以切實保證油氣集輸?shù)馁|(zhì)量，也能夠?qū)崿F(xiàn)油田的節(jié)能增效。

在對離心泵進行選用的過程中，存在幾點要求，一是應(yīng)該能夠滿足油氣集輸生產(chǎn)工藝對于力量、揚程等相關(guān)參數(shù)的要求；二是應(yīng)該充分保證油氣輸送的品質(zhì)；三是必須確保離心泵具備較好的吸入性能和潤滑冷卻性能，其零部件的強度足夠且通用性好，為操作和維護提供便利。

2 油氣集輸工藝中離心泵的選用步驟

2.1明確基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

依照油氣集輸工藝的實際需求，對詳細地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行明確，一是泵體安裝的位置數(shù)據(jù)，如溫度變化、海拔高度、連接裝置工況等；二是輸送介質(zhì)物理性質(zhì)，如粘度、密度、腐蝕性等；三是操作條件，包括操作溫度、輸入輸出罐壓力、管線直徑、輸送量等。

2.2確定流量揚程

結(jié)合工藝設(shè)計中給出的油氣集輸生產(chǎn)所需的流量值（正常流量和最大值流量），在對離心泵進行選擇的過程中，可以直接選擇最大流量，而如果工藝設(shè)計中只給出了正常流量，則應(yīng)該借助恰當(dāng)?shù)陌踩禂?shù)，對泵流量進行估算。工藝設(shè)計中給出的最大所需揚程可以直接利用，如果需要對揚程進行估算，則應(yīng)該先繪制出離心泵的立面流程圖，對離心泵在流程中的具體位置、標(biāo)高和距離進行標(biāo)注，然后確定好管線的長度以及各類配件的數(shù)量?？紤]在實際運行中可能出現(xiàn)的特殊情況，如處理量增大、阻力損失變化、管線安裝誤差等，在確定揚程時還應(yīng)該充分考慮流動損失，留出一定余量。

2.3選擇類型型號

離心泵的類型和型號會因為輸送介質(zhì)的不同而不同，在油氣集輸工藝中，脫水系統(tǒng)一般會選擇Y型泵、污水處理系統(tǒng)選擇BA型泵或者IS型泵，外輸油泵以DY和DK型泵最為常見。依照上一步驟確定好的流量和揚程，對照相應(yīng)的離心泵性能規(guī)格表，可以對其型號進行選擇，比較常見的選擇方法，是將流量和揚程的具體數(shù)值在離心泵系列性能曲線型譜圖上標(biāo)繪出來，查看交點落在哪一個區(qū)域，對應(yīng)四邊形框內(nèi)就是待選的離心泵型號。

2.4相關(guān)功率計算

考慮離心泵在實際應(yīng)用中的效果，需要對離心泵和原動機的功率進行計算，以此來確保離心泵的正常使用，將其在油氣集輸中的作用切實發(fā)揮出來。具體來講，應(yīng)該結(jié)合輸送介質(zhì)的密度，之前確定的流量、揚程以及離心泵效率等，就離心泵的有效功率、軸功率和原動機功率進行計算。

2.5吸入性能驗證

依照離心泵樣本或者銘牌給出的允許汽蝕余量和允許吸入真空度，對工藝流程所允許的離心泵安裝高度、安裝位置進行對比分析，確保所有機組都可以實現(xiàn)穩(wěn)定運行，避免出現(xiàn)不吸液或者汽蝕問題。離心泵的吸入性能可以借助泵允許汽蝕余量或者允許吸入真空高度進行表示，在進行核算驗證的過程中，需要借助相關(guān)公式實現(xiàn)。

一方面，可以利用允許汽蝕余量對離心泵的安裝高度進行計算。允許汽蝕余量主要是液流從吸入罐經(jīng)過相應(yīng)的吸入管路進入到離心泵吸入口后，依然具備的推動和加速液體進入流道，較液體氣化壓力更高的有效壓力。在對離心泵進行選擇和使用的過程中，借助允許汽蝕余量，能夠準(zhǔn)確計算出其幾何安裝高度。

公式中， 和 分別比表示吸入罐液面壓力和吸入介質(zhì)飽和蒸氣壓，單位為m，γ表示液體重度，單位N/m3， 表示泵樣本給出的允許汽蝕余量，單位m， 表示吸入管路液體流動損失，單位m。

另一方面，可以借助允許吸入高度，對離心泵的安裝高度進行計算，相關(guān)計算公式為

其中存在

公式中， 表示離心泵吸入口的平均速度壓頭，單位m；Hs、Ha和Hv分別表示允許吸上真空高度、使用區(qū)域大氣壓以及輸送液體溫度下飽和蒸氣壓。

必須明確，離心泵的安裝高度是保證其正常運行的關(guān)鍵，必須滿足相應(yīng)的校核條件，如果不滿足，在特定條件下，可以適當(dāng)增大吸入管徑，或者增大離心泵和罐體的標(biāo)高差，保證離心泵的正常運行。

3 結(jié)語

總而言之，油氣集輸工藝中，需要做好離心泵的選用，從效率方面，在同時滿足使用需求的情況下，應(yīng)該優(yōu)先選擇單機泵。技術(shù)人員需要確定號離心泵的流量和揚程，結(jié)合型譜圖或者相應(yīng)的系列特性曲線，對離心泵的類型及型號進行明確，做好功率計算和吸入性能驗證，確保離心泵的正常穩(wěn)定運行。

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