大型輸油管線泵技術(shù).pdf

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1、油氣輸送專題【擒要】隨著國(guó)家發(fā)展對(duì)能源需求的提高以及大型管道輸油泵國(guó)產(chǎn)化的必然趨勢(shì)，可變工況、高入口壓力、高效率、低振動(dòng)、大流量以及大功率長(zhǎng)輸油管道輸油泵的國(guó)產(chǎn)化成為近年國(guó)內(nèi)泵制造業(yè)自主創(chuàng)新的目標(biāo)。【關(guān)鍵詞】輸油管線輸油泵高入口壓力大功率應(yīng)用國(guó)產(chǎn)化沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)石化泵有限公司(遼寧110869)高巍苑克文一．背景目前，我國(guó)的原油管線已達(dá)1．7萬(wàn)km，成品油管線約1．2萬(wàn)km?！笆濉庇?jì)劃提出加快西北、東北、西南和海上進(jìn)口油氣戰(zhàn)略建設(shè)，完善國(guó)內(nèi)油氣主干網(wǎng)，將建設(shè)超過(guò)1萬(wàn)km輸油管線，總投資約2200億元。2010年我國(guó)全年進(jìn)口原油2．39億t，比2009年同期增長(zhǎng)15．4％。原

2、油管道建設(shè)主要圍繞進(jìn)口俄羅斯原油、哈薩克斯坦原油、緬甸原油進(jìn)行建設(shè)，新建的原油管道約1萬(wàn)km以上，成品油管道將在1萬(wàn)～1．5萬(wàn)km以上。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，我國(guó)輸油管線的大規(guī)模的建設(shè)仍會(huì)延續(xù)。輸油管線上就需要用到輸油管線泵。輸油管線用泵主要集中在以下方面：國(guó)家戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)到各個(gè)煉油基地、進(jìn)口原油國(guó)內(nèi)段的管線，油田與煉油公司間的管線，進(jìn)口原油由港口到內(nèi)陸的煉油公司以及援外項(xiàng)目和對(duì)外承包工程項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)22然熙然：Ⅲ年秈一般80～400km設(shè)置一個(gè)泵站，每個(gè)泵站配置3～5臺(tái)管線泵。我國(guó)的大型輸油管線泵，一直依賴進(jìn)口國(guó)外輸油管線泵產(chǎn)品，國(guó)外生產(chǎn)廠家主要是德國(guó)魯爾、美國(guó)蘇爾壽

3、、美國(guó)FL0wSERVE等。國(guó)內(nèi)在大型管線泵的生產(chǎn)制造上基本是空白。近幾年，由于管線泵需求量不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)泵廠紛紛進(jìn)入此領(lǐng)域。二、國(guó)內(nèi)外技術(shù)差距我國(guó)管線泵的生產(chǎn)制造比國(guó)外起步晚，且受鑄造及加工水平影響，生產(chǎn)的泵使用壽命及可靠性相對(duì)較差，嚴(yán)重制約了其推廣應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外管線泵的結(jié)構(gòu)都是采用水平中開(kāi)單級(jí)雙吸泵(APIBBl)。國(guó)產(chǎn)泵在泵水力模型的開(kāi)發(fā)上都是借鑒國(guó)外的水力模型，在效率指標(biāo)上和國(guó)外相比沒(méi)有太大有差別，以2500kw級(jí)輸油泵為例，技術(shù)參數(shù)對(duì)比見(jiàn)下表。2500kW輸油泵技術(shù)參數(shù)表但是，幽內(nèi)泵』‘生』“的輸油管線泵d＆種比較少，只仃少量的幾種，不能完全滿足用戶不同參數(shù)的要求。目前

4、沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)集團(tuán)石化泵有限公司正在研制通過(guò)更換擴(kuò)壓段、葉輪及口環(huán)即可實(shí)現(xiàn)兩種工況參數(shù)的管線泵。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求輸油管線泵一般都安裝在位置偏僻、無(wú)水源、條件惡劣等地域。比如中一緬管線是由緬甸向我國(guó)國(guó)內(nèi)輸送原油，境外管線超過(guò)1300km，境內(nèi)管磊圈百島；i菇翻竺竺竺線逾l600km。中緬管線需經(jīng)過(guò)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的橫斷山脈，海拔在l200～2500m。由于地理環(huán)境無(wú)水源、海拔高、泵站位置偏僻等因素。對(duì)泵設(shè)備要求具有良好的抗震性、耐高入口壓力、設(shè)備及配套系統(tǒng)簡(jiǎn)單便于檢修，大功率自潤(rùn)滑型電動(dòng)機(jī)、泵有保溫伴熱系統(tǒng)。且要求管線泵組具有遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)，儀表一般配置溫度、振動(dòng)、壓力及泄漏等遠(yuǎn)傳裝置。

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求具體如下：(1)耐高入口壓力機(jī)械密封承受壓力大于10MPa，要求密封的設(shè)計(jì)壓力為15MPa。機(jī)械密封的沖洗方案采用APIPlan31+65(見(jiàn)圖1)。／1O9圖1機(jī)械密封方案1．軸套2．非補(bǔ)償環(huán)3．補(bǔ)償環(huán)4．推環(huán)5．彈簧6．腔體7驅(qū)動(dòng)環(huán)8．浮動(dòng)節(jié)流襯套9．O形圈10．支撐環(huán)(2)有大功率自潤(rùn)滑軸承體由于環(huán)境無(wú)水源、泵站位置偏僻等因素。需設(shè)計(jì)大功率自潤(rùn)滑軸承體，且沒(méi)有冷卻水提供。軸承自身的溫度上升及潤(rùn)滑油的熱量傳遞都需靠軸承體自身散熱。輸油泵驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承體按大油池設(shè)計(jì)，非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承體除設(shè)計(jì)散熱片還配備風(fēng)扇，如圖2、圖3所示。圖2非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承部件圖3驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承部件為避免在

6、低溫狀態(tài)下潤(rùn)滑油黏度增加影響潤(rùn)滑性能，在軸承體油池安裝恒溫電加熱器，以保證潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常工作。對(duì)于無(wú)壓及無(wú)循環(huán)潤(rùn)滑系統(tǒng)，須裝配帶有可視液位指示的自動(dòng)注油杯，注油杯應(yīng)能夠完全排空，且注油時(shí)不會(huì)產(chǎn)生任何泄漏。裝可拆卸油視窗，帶防水、防塵呼吸罩。軸承的使用壽命至少30000h。(3)軸承及聯(lián)軸器拆卸因現(xiàn)場(chǎng)無(wú)加熱條件，為方便現(xiàn)場(chǎng)拆卸軸承及聯(lián)軸器。設(shè)計(jì)時(shí)在軸上安裝軸承及聯(lián)軸器位置處鉆充液壓油的孔(見(jiàn)圖4)。圖4泵軸頭聯(lián)軸器拆卸液壓孔(4)保溫罩及伴熱帶1)保溫層。材料：內(nèi)層為lmm厚不銹白鋼板，外層為1mm厚噴砂不銹白鋼板。保溫夾層為50mm厚硬質(zhì)聚氨酯板，密度為35～40kg／m3，熱

7、導(dǎo)率為0．018～O．024w／(m·K)，閉孔率在90％以上，憎水性，防潮，不會(huì)因?yàn)槲倍鴮?dǎo)致熱導(dǎo)率增加。使用溫度為一100～80℃。另外，如聚氨酯在燃燒時(shí)會(huì)在其泡沫表面形成積炭，有阻燃作用。噴砂提高覆蓋層的附著力，防腐能力，表面易清潔，外形美觀。保溫罩(見(jiàn)圖5)的結(jié)構(gòu)形式要方便檢修時(shí)拆卸與組裝，經(jīng)常使用的排污閥、放空閥應(yīng)方便操作。Q圖5保溫罩2)電伴熱系統(tǒng)。對(duì)整個(gè)泵體：Ⅲ糊期僦232叭4年第3期Ⅵww．e蜘x．com‘u蘧進(jìn)行保溫電伴熱；泵機(jī)械密封泄漏管線和機(jī)械密封沖洗管線也配置相應(yīng)的電