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论文摘要:随着社会分工的不断深化,全球工业化已经成为必然发展趋势。石油资源的开发和利用更是工业化发展过程中必不可少的重要手段。但是由于石油化工泵在设计的过程中为了型号统一等需要,导致不少机泵并没有真正发挥其应有的工作效能,“杀鸡用牛刀”的现象时有发生,造成了石油化工泵电能、功效的浪费。因此,本文通过详细介绍石油化工泵的具体应用,探讨石油化工泵的节能技术,真正做到节能减排,合理应用。
一、我国石油资源的现状以及石油化工泵节能的根本原因
随着工业化进程的不断加快,我国“十一五”科学技术发展规划中明确提出了“突破节能关键技术,实现降低国内生产总值能耗”的战略目标。石油是一个国家重要的战略资源,也是人民日常生活中必不可少的能量资源。
但是我国石油等能量资源依靠国外进口的程度已经高达百分之四十七,不仅严重影响到了我国能源的安全,而且对于全面落实产业结构调整,节约资源,大力发展循环经济的基本国策提出了挑战。
作为石油化工等领域必不可少的基础设备,机泵的节能技术的先进与否已经严重影响到了石油化工等能源的开发和成本结算。由于常年为了适应生产弹性的要求,石油化工企业大多数的机泵经常会出现“杀鸡用牛刀”,“小马拉大车”的情况。导致不少机泵的工业效能没有得到合理的配制和发挥,经常造成不必要的浪费。因此,加大力度探讨石油化工泵的节能技术啊,已经成为我们发展石油化工等重工业的必然趋势。
二、石油化工泵的节能技术
1、输送泵过剩扬程控制技术
为了适应生产操作的弹性要求和真正做到节能减排,维护数据质量的良好局面,加大能源统计分析力度,严格按照有关的技术指标的规定,积极的收集、整理、上报相关数据,增强技术指标统计工作的指导作用。方便更加深入的进行耗能原因的分析以及探讨石油化工泵的节能技术的结构原理,切实做到节能减排,提高能效的根本目标。
输送泵过剩扬程控制技术的关键是做到出口节流、进口节流、旁路调节以及根据具体情况,具体分析和实施是否需要切割叶轮外径,减少叶轮数量、更换叶轮大小。
首先,由于应用输送泵过剩扬程控制技术不适于调节要求太大的机泵,特别是具有陡降扬程性能曲线的机泵。所以出口节流成为机泵最常见、最简单的调节方法。通过关小出口阀的方式来增加管线系统损失,减少工作流量。但是阀门的开度一般不能够小于百分之五十,否则将会出现泵过大的情况。
其次,尽量避免进口节流比出口节流扬程少的情况发生,因为这种情况极有可能引起输送泵过剩扬程控制技术、抽空,会随时损坏机泵的轴承。因此,我们通常采用的方式是,利用对串联运行的第二台机泵的进口,吸入压力较大的裕量。这样不仅能够避免多级泵因为轴力的突然改变而引起的零部件的损坏,更能够节省能源,发挥机泵的最大效益。
除此之外,我们还可以通过旁路调节,即在机泵的出口管线旁设立另外一条管线,使部分液体返回泵的进口或者吸液罐。这样就可以保障实际泵送量比需要量大,不至于出现因为低于最小流量而产生的液体过热、气蚀和震动。
除了上述的几个基本方法以外,我们还可以通过根据流量或者扬程超过需要量的3%——5%时,切割叶轮外径,降低其流量。但是值得强调的一点是,叶轮切割时候,一定要注意叶轮是否是原型叶轮,如果之前因为某种原因,已经对叶轮进行了切割,那么再次进行切割时一定要注意切割量的掌握情况。避免叶轮外径和导叶内经间隙过大的情况发生;多级泵不能在进口处拆除叶轮,否则会出现因为阻力增加而导致的气蚀现象。因此在多级泵的流量或者压力调节较大的情况发生时,可以在排除端减少叶轮的数量并加定距套,保证机泵的正常运转。
2、变频调速节能技术在石油化工泵中的应用
随着科学技术的进步, 通过应用变频调速节能技术,我们可以更好的控制风机、泵类的负载量,进而达到节能减排的目标,换句话来讲,变频调速节能技术已经成为各个行业发展循环经济的重要举措,因此,变频调速节能技术在石油、化工等多个领域得到了最广泛的应用。
首先,变频调速节能技术在化肥装置渣油进料泵中的应用。以A-GA101渣油进料泵为例,该设备是将减压渣油原料输送到汽化炉,并合成氨装置的重要设备。该系统的工作原理是通过采用控制出口阀门的方法进行控制,即利用差压变送器检测系统的流量信号送至PID调节器,并通过PID调节器来控制出口调节阀的开度和输出控制信号,从而保持机泵流量的稳定。通过变频调速节能技术在石油化工泵中的应用,我们不仅解决了源系统中节流量较大、浪费大量电能、控制度低、电机噪声较大的问题,而且由于变频技术的改造,机泵投入运行之后,操作工艺控制的更加平稳,变频器的调节程度更加精准,不仅使系统控制的精准度达到了优化标准,而且节约了渣油进料泵的电源能量。
其次,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术。在平时的生产环节中,尾矿泵是安全生产的重要组成部分,尾矿泵一般都是流水连续作业,在实际的生产过程中,尾矿系统的耗电量一般会比较大,因此,积极实践渣浆泵的多段调速变频技术是提高尾矿泵运行效率,实现自动化的重要保障。例如,某公司在利用花费装置检修的时候,针对3台渣油进料泵进行了变频优化节能改造。在经过调速变频技术之后,工艺控制水平逐步平稳,系统控制精准度也大幅度提高,不仅减少了以前机泵控制系统的有关滞后现象,更使得机泵的运行压力日趋平稳,工艺运行指标也得到了优化。
参考文献:
[1] 钱伯章.石化行业节能降耗的潜力与途径[J].资源节约与环保,2007,23,(2):22-25.
关键词:密封失效、温升、双端面
对于连续运行的化工泵,不但开车时要注意防止发生干摩擦,运行中更要注意防止干摩擦。不要使泵抽空,必要时可设置自动装置以防止泵抽空。对于间歇运行的泵,应注意观察停泵后因物料干燥形成的结晶,或降温而析出的结晶,泵启动时应采取加热或冲洗措施,以避免结晶物划伤端面而影响密封效果。
冲洗冷却等循环保护系统及仪表是否正常稳定工作。要注意突然停水而使冷却不良,造成密封失效,或由于冷却管、冲洗管、均压管堵塞而发生事故。机器本身的振动、发热等因素也将影响密封性能,必须经常观察。当轴承部分破坏后,也会影响密封性能,因此要注意轴承是否发热,运行中声音是否异常,以便可及时修理。
一、化工泵运行维护
1、运行中的监视和维护
泵必须做好日常的维护和保养工作,才能有效地发挥其良好性能,延长其使用寿命。泵在运行中,要加强对机组的巡视工作,及旱发现异常,迅速分析判断,尽快作出处理。在巡视中,一般要随时留意下列几个方面:
注意机组的响声和振动情况是否正常。观察电流表、电压表、压力表、真空表和流量计等仪表读数是否正常。电表能反映电动机的功耗和电网供电情况,其他仪表能反映泵的扬程、流量、吸入情况等运转性能。密切注意轴承的情况和温升。轴承的油油质和油最要严格遵照泵使用说明书上的要求,并定期更换新油。油量过多或过少,油质过稠或太稀,或混有其他杂质,都对不利,将使轴承发热。泵运转时轴承温度,般不能超过70℃。
注意轴封的冷却、冲洗和工作情况。软填料有滴状泄漏是允许的,不能将填料压得太紧,以致增加摩擦功耗和使泵轴过早地磨损。检查机械密封时眼睛不要过近地对准密封部的切线方向,以防有腐蚀性的液体甩入眼内。注意冷却水的流量和温度。注意吸入侧和排出侧液面的变化和管路是否有胀裂、漏气、漏液等。平时要爱护泵装置的所有设备.保持机组的清洁.并注意操作安全.
2、运行后的保养
泵在停车后,仍然要做好清洁工作。在寒冷季节,尤其在室外的泵,在停车后应立即放去泵内的液体,以防结冰冻裂泵体。热态工作的备用泵,尤其是多级离心泵,每班要盘车一次(半转),以免泵轴因长期定向自重而产生残余变形。一般的备用泵,也应定期启动一次。 泵要定期检修,检查并更换不合格的易损零件,清洗管路,尤其是底阀、过滤器等。长期备用的泵,应将泵拆开,擦去水渍、铁锈,在加工面和螺栓上涂上油,再装起来,做好妥善的保管工作。
二、加强密封防泄漏
化工泵无泄漏是化工设备的永远追求,正是这种要求促成了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩展。然而真正做到无泄漏还有很长的路要走,比如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题、静密封的可靠性问题等等。现就密封方面的一些基本情况简单介绍如下:
密封形式对于静密封来说,通常只有密封垫和密封圈两种形式,而密封圈又以O型圈应用最广;介质的粘度对泵的性能影响是很大的,当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,最佳工况的扬程和流量均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的性能,当输送粘性介质时应进行换算。对于粘度较高的浆类、膏类及粘稠液的输送,建议选用螺杆泵。
密封材料化工泵静密封的材料一般采用氟橡胶,特殊情况才采用聚四氟材料;机械密封动静环的材料配置较为关键,并不是硬质合金对硬质合金就最好,价格高是一方面,两者没有硬度差也并不合理,所以最好根据介质特点区别对待。对于动密封,化工泵很少采用填料密封,以机械密封为主,机械密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型适用于高压介质的密封(通常指压力大于1.0MPa),双端面机封主要用于高温、易结晶、有粘度、含颗粒以及有毒挥发的介质,双端面机封应向密封腔中注入隔离液,其压力一般高于介质压力0.07~0.1MPa。
三、油路清洗
1. 清洗方法
安装完成后,再试车前必须对油路进行清洗,一般情况下,机组附带油路等出场时,已进行了油清洗,但在运输、安装时会产生一些焊渣等杂质,如不清洗干净会对机组的安全运行造成很大的隐患,所以必须对油路进行全面清洗,每次检修玩开车前也应进行油路清洗。
油路清晰一般在正常操作压力下进行,启动油泵在油系统内进行循环,同时使油在一定温度内骤冷骤热,一般20-80度之间冷却和加热的时间越短越好,但由于有系统散热面积大加之加热和冷却设备能力有限,一般要求1-2小时从20度加热到80度,保温2小时,再用1小时降到20度,保温2小时再加热,如此反复进行,造成冷热冲击,在冷却同时用木锤按油流向敲打管线,特别是弯头和焊缝处,使杂质脱落,为了使管路清洗的又快又好,出了此方法和分段进行外,还可以采取如下措施:间断开停油泵和开关阀门,使油在管内产生涡流;向管内通入氮气,使油在管内产生紊流,提高冲洗效果;设法提高油的流速,加大油的流量,为此可加一台适当规格的油泵,增加油量。
油加热可用底部的加热盘管,同时利用油冷却器通冷水、热水交替加热冷却,也可通过其他方法,但应避免过高的温差,以免损坏冷却器。
2、清洗前的准备
首先将油箱内清洗干净,然后注入60%以上的油。冷却器、过滤器等油系设备和油路打开检查,并清洗特别是油路的死角部分,不然影像清洗效果。现场配置的管道要用木棍敲击焊缝和弯头使焊渣震落,如是碳钢管要进行酸洗,如是不锈钢管则要用蒸汽吹扫干净,然后用空气吹扫干净。
安装油、控制油等过滤器滤芯。在回油总管处装一临时过滤网,防止杂质流回油箱,并用来确认清洗效果,该过滤网要求用2-5层100目以上铜或不绣钢网制成,按各阶段的具体要求接好零时管线和盲板。
3、清洗步骤与标准:
一般油路清晰分2-3个阶段进行:
第一阶段 启动油泵,让油通过所有油管轴承及密封腔等处,但不进调速器、跳闸发、自动调节阀等,每8-12小时检查一次杂物一般到肉眼看不见杂物为止,或回油总管过滤网上杂物少于2-4点/厘米2且没有较大的杂物。
第二阶段 将轴承密封等全部装回,让油通过所有部件并把油压控制在正常操作油压,有循环若干时间,直到滤网肉眼看不见杂物(分析合格)为止。
参考文献:
[1] 王凯,张永祥,李军. 泵的故障诊断研究综述[J]. 水泵技术. 2007(01)
关键词:石油化工;泵;经济运行;维护
在石油化工生产过程中,因为原料、中间产品、最终产品主要为液体,所以要用泵进行进料出料。因此,泵在石油化工生产中是一种不可缺少的重要设备。石油化工用泵因为石油化工生产工艺以及特殊运输介质的原因,一般较为特殊,检修与维护难度也比较大。
1石油化工用泵的经济运行
1.1交流变频调速装置的应用
通用型鼠笼式异步交流电动机可以通过交流变频调速装置达成无级调速。这种调速系统跟直流电动机、离合器、绕线式电动机等调速系统相比,优势更加明显。因此,为了达到提高石油化工企业的经济效益,达到经济、合理的目的,可以通过交流变频调速装置的运用对泵转速进行调节来实现。
1.2液力偶合器的应用
在日常工作中,通常选取不可调节转速的异步电动机作为用泵原动机。为了启动方便,会选择功率较大的电动机和泵进行配合。由于受到生产工艺所限,需要调节泵的流量。在目前,节流调节是主要的调节方法,节流调节的操作虽然非常简便,但是会产生比较大的能量消耗。人们渐渐的接受了借助转速调节取代能耗较大的节流调节。如果想要实现无极调速,可以使用石油化工用泵中利用液力偶合器来实现。液力偶合器中存在的工作液体为机油,机油可以起到液力偶合器内部构件的作用。因此,在一定程度上延长了设备使用年限。
1.3离心泵联合作业
石油化工用泵流量、扬程为了满足石油化工生产需求都会变化较大,在离心泵的使用过程中,可以通过几台泵的联合作业来完成生产。在实际的生产过程中要保证达到最佳的经济效益,保证每台泵在高效运行,就需要科学的对泵的运用台数进行有效调节,并且充分的了解负荷需求。串联和并联是石油化工生产中联合作业的两种形式。为了达到预期的目标,在开展联合作业的时候应该充分的了解联合作业后的管路性能曲线、总性能曲线趋势。除了这些之外,应该在实际工作中做好维护的工作,这样才能保证长期,安全的使用石油化工用泵。
2化工泵维护
2.1运行中的监视和维护
要想让泵有效地发挥其良好性能,延长泵的使用寿命,就必须积极的做好泵的日常维护工作。在机泵运行过程中,要积极的巡视机组的工作情况,对于异常情况及时进行处理。一般要在巡视中留意下面几个情况:(1)要时刻注意机组的响声和振动情况是不是正常,查看电流表、电压表、压力表、真空表和流量计等仪表的数值是不是在正常范围内。(2)注意冷却。冲洗轴封和轴封的工作不能将填料压得太紧,允许软填料有滴状泄漏。压太紧会导致摩擦力增加,使泵轴提前磨损。为了防止腐蚀性的液体进入眼睛,检查机械密封的时候不要将眼睛离密封部太近。冷却水的流量和温度也应该注意控制,同时管路是否有胀裂、漏气、漏液等现象的发生,如果有要及时处理。
2.2运行后的保养
清洁工作要在泵停车之后及时的做好。尤其是在室外的泵,在天气寒冷的时候,应该在泵停车以后立刻将泵内的液体放掉,这样做是为了防止结冰。要将热态工作的备用泵每半年转盘车一次,避免重力导致泵轴变形。一般的备用泵也应该定期启动,定时检修。对于不合格的易损零件要及时的更换,及时对管路进行清洗,过滤。对于长期的备用泵,应该拆开备用泵,将铁锈,水渍等擦掉,将保护油涂加在工面和螺栓上面,将保存工作认真做好。
2.3加强密封防泄漏
化工设备最重要的一点是保证化工泵无泄漏。这个要求是磁力泵和屏蔽泵的应用扩展的基础。然而,真正的做到无泄漏还需要相关工作人员的不懈努力。例如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命问题、材料的孔蚀问题等。现在简单的介绍一下密封方面的情况。密封垫和密封圈是静密封的两种形式,应用最广的是O型圈。介质的粘度对泵的性能影响是十分巨大的,泵的扬程曲线会随着粘度增加而下降,同时,最佳工况的扬程和流量也会同时下降,功率上升,因此,效率是偏低的。一般情况下,建议使用螺杆泵进行粘度较高的浆类、膏类及粘稠液的输送。一般采用氟橡胶作为密封材料化工泵静密封的材料。在特殊的情况下,会采用聚四氟材料。最关键的是机械密封动静环的材料配置,最高的并不是硬质合金,也不一定是价格最高的,应该根据介质特点区别对待。
3对油路进行清洗
3.1清洗方法
一定要在试车前清洗油路,通常来说,在机组附带油路等出场时一般已经进行了清洗,不过在运输途中等过程当中有时候会有一些杂质,如果不及时清理就会对机组造成很大的伤害,因此,要重视油路清洗的工作。一般情况下,油路的清洗是在正常操作压力下进行,将油泵启动,在油系统内进行循环,让油在20-80℃之间骤冷骤热,冷却和加热的时间越短越好。这样可以造成冷热冲击,用木锤在冷却同时按油流向敲打管线,特别是弯头和焊缝处,这样可以让杂质脱落。也可以使用间断开停油泵和开关阀门的方法进行清洗,这种方法可让油在管内穿绳旋涡。或者将氮气打入管内,使油在管内产生紊流,提高冲洗效果;也可以加大油的流量,提高流速,同样可以起到清洗的效果。
3.2清洗前的准备
首先在清洗干净的油箱当中加入百分之六十以上的油,打开检查冷却器、过滤器等油系设备和油路,对油路死角部分进行特别的清洗。用木棍敲击现场配置的管道的焊缝和弯头使焊渣震落,碎玉碳钢要酸洗处理,不锈钢管用蒸汽吹和空气吹清扫干净。将油、控制油等过滤器滤芯安装好,同时,为了防止杂质流回油箱,应该在回油总管处装一临时过滤网。
3.3清洗步骤与标准
一般油路清洗分二个阶段:第一阶段启动油泵,不进调速器、跳闸发、自动调节阀等,让油通过所有油管轴承及密封腔等处,每八小时或十二小时检查一次杂物一般到肉眼看不见杂物为止。第二阶段将轴承密封等全部装回,让油通过所有部件并把油压控制在正常操作油压,有循环若干时间,直到滤网肉眼看不见杂物为止。
3.4对剂质量、油位进行经常检查
在石油化工用泵正常工作的情况下,要经常检查油位和剂的质量。要通过肉眼对剂进行观察,并取样分析。及时的将油位记录下来,并了解剂的质量。在新泵使用超过一周的时间之后,要进行换油工作,如果是由化工用泵出现在正常使用过程中出现超出规定值的震动,就需要及时的停车,进行及时的检查,对存在的问题进行及时的修理,这样才能避免出现设备损坏的情况。与此同时,如果温度在石油化工用泵正常运行的情况下升高太快,那在温度稳定之后,轴承的温度会相当高,这样可以分析出承制造或者安装方面存在质量问题,或者是轴承剂质量、数量不符合实际需求,为了避免烧坏轴承,就要对这种情况进行及时有效的处理。除此之外,如果液体在石油化工用泵正常工作的时候没有发生来源的改变,进出口管线阀门的开度没有改变,而流量或者进出口压力发生了改变,那么,就会使泵内或者管道内出现问题。这时候就需要尽快的找出出现问题的原因,不然就会导致十分严重的后果。对于离心泵来说,一般产生的后果比较轻微,因此,在石油化工用泵工作的过程中,一定要注重维护工作,这样才能保证生产效率。我们需要针对石油化工用泵的实际情况来安排有效的解决措施,来保证石油化工用泵的正常运行,实现工作目标。
3.5及时切换现场备用泵,保证生产的顺利进行
为了保证生产的顺利进行,不至于停车,现场备用泵要在石油化工在用泵出现故障的时候及时切换上来。正因为如此,对备用泵的要求是:时刻处在备用状态,当进行使用的时候,不会出现故障。对于自动切换、带连锁的备用泵来说,一定要让备用泵的出口阀门时刻保持打开的状态。在充满运输介质的时候,只要驱动机转动,就可以马上作业。必须经常的对停用期间备用泵进行油位,剂质量等等方面的检查,这样才能保证备用泵时刻处在被工作的状态。对于泵身与泵内介质来说,要及时对需要保温的介质进行保温加热工作,避免转子在自重状态出现弯曲情况。需要对备用泵的盘车进行定期的检测,以免轴和轴承出现粘结的情况,影响备用泵的正常使用。对于长期通用的备用泵来说,要打开泵壳上的堵头,将泵内的液体清理干净,避免在寒冷的天气下出现泵壳冻坏的现象,在必要的时候也可以把泵壳堵头打开在里面涂上防冻液,保证泵体的完好。除此之外,也要对长期停用的泵进行定期盘车,这样做可以有效提高石油化工用泵的作业效率。
4结语
综上所述,石油化工用泵在石油化工生产中有着不可替代的作用,因此,为了保证泵运行的安全性、可靠性、高效性,提升石油化工企业经济效益、社会效益,一定要加强石油化工用泵的经济运行和维护工作,同时,也要将结合实际工作,在石油化工泵的运行当中选择合适的泵型,这样才能节约资源,保证生产经济性,并且可以保证生产目标的保质保量完成,促进石油化工企业稳步发展。
参考资料:
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[2]李晓旭.浅析IH型化工泵的维护和改造[J].中国新技术新产品,2013,(15):101-102.
[3]缪立彬,马丽雅.石油化工离心泵的故障分析及维护研究[J].中国石油和化工标准与质量,2014,(14).
[4]李成.石油化工离心泵的故障分析及维护探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(10):61.
[5]王凯,张永祥,李军.泵的故障诊断研究综述[J].水泵技术,2007,(01).
1.1泵入口位置异径偏心管的应用对于石油化工泵来讲,科学的管道设计是确保其正常工作的基础与前提。如果石油泵的入口管体系发生改变,则变径管能够在变径位置将气体汇集起来,防止发生由于安装不合适而引发的汽蚀问题。在泵的入口水平端,需要选取异径的偏心管进行施工,在装设异径偏心管期间,一般选用顶平安装操作,同时加装低点排液装置。
1.2石油泵入口端直管的布设在液体流入石油泵内后,加入存在涡流、偏流情况,很容易损坏液体的流动平衡,变更石油泵的养成,并且造成气阻问题,进而降低泵的工作质量及效率,减少泵的使用时间。所以,相关工作人员在进行管道规划期间,需要在石油泵的入口位置加装一段直管阶段,进而缩减其对泵的作用。如果泵的类别不同,则其前方的直管段也存在差别。例如:如果泵的类别为侧向吸入形式,那么吸入口前方的直管长度需要超过管道直径的3倍以上;如果泵的类别为双吸离心泵,为了防止发生汽蚀问题,则应保证双吸泵的入口成对称状态。基于泵轴同吸入管道平行的基础上,需要保证直管段长度超过7倍的管道直径。当石油泵的轴同吸入管线成垂直状态,则阀门、弯头等均可被视为直管段。
2石油化工冷换装置的管线布设方法
针对石油化工装置的其他工艺来讲,冷换装置的管线铺设技术相对较为简单。在布设换热设备的管道期间,需要严格遵照PID的内容,并且对管线的经济性急柔性予以深入思考。优先考虑合金材质管道及直径较大的管道,尽可能缩减管道的长度,减少管道的弯头。重点对冷却设备的检修操作、热应力、操作空间等予以关注。
2.1设备的操作及检修空间对于管壳形式的换热设备来讲,不管是否采用集中布设的方法,亦或是选用单独布设技术,都需要保证管道的布设同管箱位置的管束空间不发生矛盾,并且也不会对管壳及箱头的侧面拆卸空间造成阻碍。在布设换热设备的管道期间,需要确保管道操作及维修方便,同时不阻碍通行及检修。将装有调节阀门或者阀门组的管道放置在接近换热设备的操作途径上,同时尽可能保证调节的阀门同机械设备成平行状态。在换热设备四周加装温度计,将阀门等构件安放到距离通道较近的位置,从而为后续观察及操作提供方便,保证换热设备同法兰、筒体之间的距离符合相关标准规定。
2.2管道的热应力一般情况下,换热设备在设置固定点时应将其位置加设在管箱的顶部位置,同封口处管嘴项链的管道需要细致考量换热设备由于温度作用而发生膨胀的情况。在设计冷却设备的管线期间,不可以让管嘴承载过大的合力及作用。如果管道类别为高温管道时,则管线的形状需要具备良好的热补偿性能。利用加设导向支架及固定支架的方法分散管嘴的作用力,从而保证管道顺利工作。
3总结
关键词:化工离心式注水泵;泵轴腐蚀;改良措施;性能优化;油田开采 文献标识码:A
中图分类号:TE933 文章编号:1009-2374(2017)08-0055-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.08.026
工业石油需求日渐增大,随之石油工业脚步加快,而油田每日所需的注水量也逐年提高,发展到现阶段,每年石油注水量达到7亿t,而且增长趋势不见平缓。传统系统中应用的柱塞泵排量较小,已经不能满足需求,而离心式注水泵越来越得到更多人的认可,目前我国大部分油田公司,包括大庆油田和胜利油田,都应用了这种水泵形式,但是这种离心式注水泵型号较多,使用程序繁琐,大部分和国外使用水平相比都较低,而油田注水系统的耗电量占全部耗电量的45%以上。所以,一种新的国产的离心式注水泵技术型号的研制开发成为我国现阶段急需解决的问题,各大石油工业的发展水平提升就依靠此项技术的改造开发。
1 多级离心式注水泵运行现状
多级离心式注水泵运行现状惨淡,油田开发现在迎来了高含水开发的阶段,而离心泵作为电能主要消耗的环节,随着注水量需求的不断提高,能量资源消耗急需减少的背景下,如何使得离心泵正常运作成为重中之重,据统计,对于功率为1000kW的泵,效率每下降1%,每年就有4.3万元(按0.5元/kW・h计算)成本的增加,这样的情况下就要求技术人员频繁并且定期地对离心泵效率进行测试和记录,以便统计泵站设备的运行情况和总结泵效率下降原因,同时能够及时修补企业因为泵效率下降产生的效益损失,检测同时记录也能够更有效地综合分析以得出提高泵的使用效率的依据,同时对采油厂的节能和系统技术方法改造提升提供指导依据。化工离心式注水泵如图1所示:
2 注水泵运行效率问题
在实际生产中对泵运行效率的研究过程中发现,使得泵运行效率低下的主要原因为:(1)在对泵进行较大修补之后,泵的质量无法保证能够恢复正常,而油田一般对于泵运行1h之后的效率不能下降多于2%,现实使用过程中存在泵运行超过1h之后,泵效下降超过2%的时候,没有及时进行修补和更换。(2)实际生产过程中没有贴切实用可操作的办法能够确保泵运行一直处于高效的状态,主要影响因素有两方面,一方面是管理过程中,为了保证生产有效开始和进行,管理人员经常降低负荷,使得供电系统不处于正常运作状态,最终致使泵运行低效;另一方面,注水泵的注水参数和运行时的参数不一样,注水泵外部体系泵机能运行参数和注水参数不相符。注水井进行注水时若水量不稳定,干压就会形成变化,注水站只能使用泵阀调整流量,导致泵运行远离高效区。严峻的注水开发形势,使泵站外网需要和供水功能越发不相符,致使泵的运行功效减低。为使生产参考数值的最好标配得以实现,首先要求技能人员对压力变化趋势、油藏所需注水量、离心泵特质曲线加以贯穿,结合不同类型泵组合运营,对泵效、泵压、单耗等不同标准实行对比解析,归纳注水泵最优化配合形式;其次要求岗位人员依据外网生产状况调整泵的运营分配模式,达成岗位生产调整的标准化,保证设备运营处在优等参数下。
3 离心式注水泵功能改善的方法与思路
遵循离心式注水泵存留的问题,油田拟定如下详细处理方法与思路:(1)对水质实施化验、分析探究,依据水质特征及生产实际经历,为泵轴选取相对耐腐蚀的素材,排除泵轴等直接触及污水介质的零部件的腐蚀问题;(2)对于泵的效率、排量、扬程下降等题目,汇集技术力量协同攻克,对泵的机能下调的起因实行探究解析,改善设计,解决泵轴、轴瓦磨损等问题,使泵的机能达成设计标准。
4 离心式注水泵机能改良的探究及实施
4.1 离心式注水泵机能下调的探究
4.1.1 离心式注水泵机能下调的原由。在返修整改前油田离心式注水泵的泵轴低压端径向跳动超差,叶轮密封环、泵轴、中段、壳体密封环等零件的材料组织留存瑕疵,呈现流量减小与泵压力不足的问题,不能满足生产需求。离心式注水泵经解析后机能下调主要有以下方面的原由:(1)离心式注水泵经过一段时期的运用后,严重损伤了叶轮轮毂密封环,导致级间泄漏增多,排量下降,压力失调严重。而使叶轮轮毂密封环损耗的可能性是因为转子动平衡不佳引发震动,致使接触损耗;(2)中段背面汽蚀后出现旋涡,增加水流障碍力,排量减低。使中段冲刷及汽蚀的起因是叶轮出口与导叶进口存在压力差,因而转子偏向于驱动端侧,叶轮出口端的高压水立刻冲洗中段背侧。对转子轴向偏离性大的原因便是加工与装配偏差的堆积和均衡机构(轴向平衡盘)的损耗(转子向驱动端挪动);(3)轴向均衡系统迷宫密封损耗及漏失量、失效增加,致使排量下降,泵w波动增加,而叶轮轮毂密封环和轴向均衡系统密封环的损耗又会加重。上述三个要素,任意一点都会使离心式注水泵出口压力损耗增加,排量减低,扬程减小,导致注水泵不能正常运转。
4.1.2 改善注水泵性能的方法。针对离心式注水泵性能下降的起因,钻研此项目学者提出四种修改方案:(1)重新组装泵转子,测量出叶轮出口距离,要求叶轮出口距离等同并和导叶入口对中;(2)重新进行转子动均衡,防止叶轮轮毂密封环的碰触性损耗;(3)改善原计划,把中段背面圆弧改成斜面,取缔原来台阶,为提升耐蚀性,需在此斜面上堆焊S112钴基焊丝,并且提升叶轮前盖板与中部背面的外表光洁度,减少流体阻力,减弱冲蚀,提升寿命;(4)替换叶轮密封环和壳体密封环、叶轮轮毂密封环和导叶套材料,整体改成316堆焊材料。
4.2 离心式注水泵泵轴腐蚀探究
4.2.1 油田注水水质解析。技术人员对油田注水水质实行了化验分析,由检验数据分析得知,油田注水水质具备三个特征:(1)原水pH值为5.5,呈现出酸性;(2)矿化度很高,首要成垢离子浓度高达到数万mg/L,水质类型属于氯化钙型;(3)氯离子含钙量达到15.36×104mg/L,其根源便是氯化物盐类。普通情形下,氯离子增多,含盐量增进,水的侵蚀性增强。
4.2.2 注水泵泵轴侵蚀的起因。离心式注水泵泵轴主要材料是IGrl7Ni2,对氧化性酸,大多数有机盐类和有机酸的水溶液具备优良的耐蚀性,针对特有的无机酸耐侵蚀性极低。I1Grl7Ni2钢最不耐Cl-与SO2-腐蚀,在5×104ppm(温度20℃)时的侵蚀速率均高于10.0mm/a。由于油田注水水质中Cl-含概量达到15.36×104mg/L,SO2-浓度极低,所以首要是Cl-引发泵轴侵蚀。另泵轴在装配机械密封O型圈处侵蚀,主要为满足安装工艺的需要,采取外面镀铬治理技术,为避免粘接,增强硬度,但镀铬不耐Cl-侵蚀。
4.2.3 注水泵泵轴材料的革新举措。蒙乃尔K500是一种以金属镍为架构增添锰、铁、铜等其余元素而成的特有的合金,耐氢氟酸、硫酸、盐酸的侵蚀,尤其是禁得起盐酸的侵蚀。在室温下蒙乃尔K500在20%浓度的盐酸中侵蚀速率低于0.5mm/a。区别于1Grl7Ni2钢,对Cl-有显著的耐蚀性。为加大泵轴的耐蚀机能,将泵轴材料换成一种耐蚀材质。故此,探究最后断定泵轴材料由1Grl7Ni2变为蒙乃尔K50O,从而提升泵轴的耐侵
蚀性。
依据上述方法,生产方对DG25-50型注水泵实行了技能创新,并在革新后提供了机能检测。机能检测阐明通过技能改善,使得DG25-50型离心式注水泵的性能得到复兴,可满足注水生产的需求。油田随即对其他五台离心式注水泵及其附属装备实行改善。注水泵实行情况优良,减少了装备非正常修理与返厂修理次数,节省了修理金额,延长了使用寿命,获得了良好的经济效益。
5 未来发展方向
与国外相比,国内离心式注水泵的功效方面仍然存在一定的差距,我国离心式注水泵在未来的发展方向可以从下面四点进行:(1)对国外的先进技术进行更深入和研究,研制出更多节能降耗的新产品;(2)在目前已有的技术之上对更多新领域的离心式注水泵进行研制和开发;(3)要不断开发关键技术和重视研究工作,离心式注水泵整体的性能得到质的提高;(4)进一步研究完善已经投入生产的设备,将新兴材料结合在实际生产中,让其产品质量得到有效提高。
6 结语
在我国石油产业日趋壮大的前景下,离心式注水泵虽经历了三个时间段的持续创造和革新,已普遍应用于油田中,成为如今发展的趋势,但在生产中依然不能尽善尽美,仍有很多的方面需要创新发展,且其整体的运行效能也有待提高,耗能的减少仍是离心式注水泵未来研讨的重要方向。
参考文献
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