分析输油泵在油气集输系统中的应用

分析输油泵在油气集输系统中的应用

1王俊红 2张高

1长庆油田分公司第二输油处，陕西 咸阳，712000

 2中石油煤层气有限责任公司华北销售分公司 陕西西安，710000

摘要：输油泵是油气集输系统的关键设备,直接影响到集输系统的平稳运行。从长庆油田第二采油厂使用的输油泵情况看,由于不同时期设备配置不同,目前在用输油泵的型号和制造厂家较多,质量和性能上各有差异,给现场管理、使用维护带来了一定困难。通过对不同类型输油泵的使用状况进行对比分析,优选出经济适用和符合油田实际的输油泵,对保障油田集输系统的正常运行,提高节能水平具有重要的意义。

关键词：输油泵；油气集输系统

1输油泵的在线监控系统

1.1系统构成

（1）硬件系统

构成硬件系统的主要部分包括四部分，一是传感器，二是传输电缆，三是控制柜，四是PC机。通常情况下，由传感器负责对输油泵状态等信息的采集工作，并将所得信息转换成相应的信号，借助传输电缆将信号发送至控制柜，由控制柜对其进行处理，将最终的数据信息保存到PC机上。

（2）软件系统

与硬件系统相比，该系统显得有些复杂，其组成部分如下：首先是数据采集系统，主要是对现场的实际信息进行采集，通常有两种采集方法，一是人工采集，二是智能采集。前者对各种通道、不同的频率等信息都能采集，且不容易发生意外，但工作人员必须具备相当专业的知识和足够的实践能力。后一种采集方法需建立一个数据库，此方法操作简便，智能性也很高，实用性较强。其次是信号分析处理系统，涵盖了频域倒频域、小波分析和包络分析等多种处理手段，除了对采集的数据能准确做出分析处理，还能结合出现的故障了解到其各自的故障特征。再者是故障诊断库管理系统，主要用来储存各种不同的故障数据，包括转子失衡、轴承出现异常、轴弯曲等常见的故障。和其他一般的数据库相比，该系统也具备其某些功能，如添加、删除、查询、修改等功能。最后是自动分析处理系统，和上述的信号分析处理系统有相似之处。信息分析处理系统多是对原始的数据进行分析整理，此系统则是对已处理过的信息做二度处理。如果在处理的结果和故障数据库能够自动做比较，就很容易对发生的故障做出准确诊断。

1.2监测条件

（1）监测参数

在目前国内使用较多的输油泵种类中，离心泵体积小、质量轻，维护工作也较为简单，因其属于旋转机械的一种，还具备连续旋转的优势，使用范围较为广泛。输油泵的主要监测参数有二，一是离心泵的诊断参数，二是输油泵的性能参数。前者又可分为泵的转速。叶片数目以及齿轮轴承等参数，后者主要包括轴功率、油温、进口出口压力以及汽蚀余量等。

（2）选择测点

弹性联轴器完成了电机和输油泵的连接工作，轴承使用的是滑动性轴承，和底座属于同一个整体。系统要进行数据采集工作，首先要确定测点。对于测点的选择，在准确度得到保证的情况下，一般都是遵循以最少的测点获取最多信息的原则。在选择测点时，除了考虑仪器的摆放位置（接近待测位置），结构件的刚度等诸多因素也应在考虑范围之内，而且传感器的安装拆卸是否方便也是一重要因素。泵轴承、泵壳以及电动机的轴承等是一些较为常用的测点，也可根据具体情况作更为适合的选择。

1.3工作原理和程序

确定测点后，进行传感器的安装工作，而后启动系统，对输油泵的运行状态和其他信息进行监测，由电缆传输给在线系统。此时系统接收到的是原始数据，由信号分析处理系统对其进行分析整理。如果在运行过程中，设备发生故障，则相应的，获取的信息也会出现异常，并伴随着固定的一些频率特征，可依据这些特征对出现的故障做出诊断。

2输油泵的维护保养工作

2.1对各管道和结合处进行仔细检查，确保无松动痕迹；保持输油泵的灵活性；往轴承内加倒润滑油时，油位应位于油标中心线处且润滑油要及时更换；拧下饮水螺塞。灌注引水；将闸阀、进口的真空表和出口的压力表关掉。然后将电机打开，看其是否能正常运行，最后逐步打开闸阀。

2.2在运行时，轴承温度不超过35℃，最高不超过80℃，一旦输油泵发生异常情况，应立即停下共作查找原因。先关闸阀，再关压力表，最后停止电机。

2.3关于润滑油的更换，在输油泵使用的第一个月，每隔１００小时更换一次，以后每隔５００小时更换一次。定期对轴套进行检查，如果磨损严重，应及时更换。在冬天，为防治冻裂，需打开螺塞，放干净介质。如果输油泵工作时间太长，应将其拆开，擦干水分尘土，在结合处涂膜适量的油膜加以改进。

3输油泵的经济运行

3.1影响输油泵经济运行的障碍

（1）运行的负载率

生产工艺常会有不同的要求，导致外输油泵的运行负载率也不固定，而负载率的频繁变化，会在一定程度上阻碍外输油泵的经济运行。如果其负载率处于一个较高的值（通常要≥0.6），说明工作效率较高，相应的经济性也好。但在实际中，生产工艺和季节都处在经常变化之中，负载率多数情况下都是低值，因此，工作效率和经济性也较差。在运行负载率小于1的情况下，工作效率和负载率成正比；相反，如果负载率大于1，工作效率与其成反比。

（2）机泵选择

外输油泵和电动机在型号、实际负荷等方面的搭配程度也会对其经济运行产生影响。在给输油泵选择电动计时，应遵循适当原则，设计裕量尽量不超过10%。在系统设计过程中，常会出现一些问题，如向上靠档、宁大勿小等，从工艺上提出流量时加系数，在选择机泵和电动机时再加系数，会导致部分机泵在实际中的运行效率很低。

（3）外输油的温度

原油的温度决定着原油的粘度，温度上升则粘度降低，温度下降则粘度升高。温度变化导致粘度发生变化，粘度一旦变化，泵的负载也会发生相应的变化，从而引起电机效率和功率因数的不稳定。当原油的粘度较低时，电机的运行效率也随之降低；若原油的粘度过高，产国了设计值，则电机负载也错过了最佳值，最终还会导致运行效率下降。

（4）外输油泵的控制

外输油泵大都存在着一定的高效运行区域，如果是对单台的输油泵进行控制，应尽量将其保持在高效运行区，为预防负荷出现大幅度波动的情况，需将进出口阀门的角度调到最佳，将损失降到最低。如果是对并联的多台输油泵进行控制，应结合其各自特点，选择与其相对应的运行方式，以保证整个机组都在高效运行区。

3.2外输油泵经济运行的策略

（1）优化泵的内部结构，引进变频调速技术

集输系统大都对泵能有要求限制，令其在高校区运行，可结合扬程、流量考虑，用实用性较高的高效泵换掉固有的低效泵。比如离心式输油泵负载率较低，可选择往复式容积泵等进行替换。对那些在高效区以外的泵，可依据其性能对叶轮进行适当的切割，以保证输油泵的高效运行。而在实际中，由于长时间的使用，输出流量会低于额定流量，对此则可以引进变频调速技术。

（2）对其运行参数加以控制

对原油的温度加以合理控制有利于输油泵的经济运行，在保证原油安全的基础上，温度应结合电耗和热耗综合考虑，在电热经济性得到保证的情况下，为避免原油因粘度过大增加输管网的阻力，需提升原油的温度。

（3）有些输油泵的运载负荷变化较大，为减少其电耗，变频调速技术无疑是最佳选择。此技术解决了阀门控制的节流调节困难，减少了能量损耗，将压力监控改为液位监控，有利于系统安全稳定性的提升。

4结语

在油气集输系统中，输油泵发挥着至关重要的作用，关系着集输系统能否稳定运行。本文对其技术、维护和经济运行做了分析，以促使其各项功能更加完善。

参考文献

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