不同排量下轻烃泵优化运行方案研究

宗可邦

中安联合煤化有限责任公司 安徽省淮南市 232000

摘要：水泵选型是泵站工程中的主要工作内容，尤其是对于长距离高扬程泵站来说，能否合理地完成水泵选型，不仅能够决定泵站的供水能力能否满足要求，而且能够在很大程度上影响泵站的运行稳定性、运行成本、设备利用率以及工程投资。

关键词：不同排量；轻烃泵；优化运行

引言

石油和天然气泵所用的机械接头因运输环境不同而有多种类型，轻烃泵所用的机械接头问题在生产过程中一直是一个较重要的工作因素。在石油化工产品中，轻烃是一种易燃、爆炸性、有毒和有害的环境，具有低蒸发点、低粘度和低触发点等特性。运输轻烃介质时，如果采用单面机械密封，机械密封面表面难以形成稳定的流体动力膜，密封面表面蒸发现象比较严重，密封面表面产生干摩擦， 从而导致分型面严重磨损，摩擦热较大，导致分型面过早失效和泄漏。 一旦单端表面机械密封，但密封不起作用，大量轻烃就会泄漏。逃离的环境不仅污染了环境，而且比引起火灾甚至爆炸更严重。如果不及时控制和处理，会对安全生产造成重大隐患，污染环境，危害工人健康。

1水泵选型原则

常规泵站在进行水泵选型时主要需要遵循以下原则：应该根据泵站不同时期的供水要求、设计扬程、设计流量选择能够满足相关要求的水泵，并且水泵选型还应该满足便于管理维护、施工简单的要求；在平均扬程的状态下，应该保证能够高效运行水泵；而在所有运行扬程内，应该保证稳定、安全的运行水泵；在取水水源拥有较多的泥沙时，应该采取合理的抗磨性措施保护水泵；水泵选型对象的模型试验资料必须准确、全面，在对国外先进产品进行引进的过程中，同样应该保证相关论证足够充分。在长距离高扬程泵站中，因为其存在较大的管线起伏、较长的供水线路、较大的管路供水压力以及较高的泵站扬程，所以在水泵选型过程中还需要对以下几方面的问题进行充分考虑：首先，水泵选型对象应该能够使多台机组并联运行要求得到满足，并且在所有运行扬程范围内都应该保证单泵运行的稳定性和安全性。其次，在梯级泵站中，应该与上下级泵站间流量搭配要求相结合，对水泵的台数和型号进行合理选择。最后，应该保证所有水泵属于相同型号。当在水泵选型中可选择的泵型较多时，应该综合考虑各种泵型的可靠性、安全性、运行费用和工程成本等因素，实现水泵选型的最优化。在拥有相同条件时，应该以卧式离心泵作为优先选择对象。

2运行方案依据

参照GB/T3215—2019《石油、石化和天然气工业用离心泵》中的标准，为确保提高效率和降低振动值，泵的操作点应在有效范围内(最佳流量的70-120%)，泵设计的操作点应以最佳效率运行，即离心泵的目标点为泵的目标点。非常适合于工作点为设计点的情况。

3串联式机械密封的工作原理

机械密封会导致中端面温度导致摩擦和其他零部件之间的摩擦增加，从而使摩擦两端的温度升高一定程度，从而导致密封面之间的具体化、环形变形、热磨损现象等。对于串联机械密封，第一个密封用计划11密封冲洗处理，即打印介质如何从泵输出冷却到管线，而第二个机械密封用计划52密封处理，即泵外围具有提供缓冲流量和润滑的辅助系统。在计划11的自冲洗中，密封总是用泵输出压力较高的液体介质冲洗。冲洗是延长密封寿命以去除热量、降低密封环温度、防止膜熔体、改善润滑条件、防止多样性和空气出口的最有效措施。方案52密封性冲洗是泵外辅助冲洗系统，泵体外设有一套额外的油箱密封性和其他部件，构成密封性帮助系统，一层带有第二密封性的油箱，循环液可选配有精心锻造的白油。由于白油无杂质，机械密封和凯旋门都不会腐蚀，而且由于密封有泵环，密封和罐之间可能会出现循环，从而从根本上解决了由于表面处理过度而增加磨损现象的问题。此外，由于罐壳内有液冷水，循环水泵环供给的缓冲液可以与冷却水热交换，从而降低了缓冲液的温度，使辅助系统利用循环冷却实现效果另一方面，如果一级机械密封泄漏，进入二级密封时，介质进入密封系统并积聚在储罐中，导致储罐液位升高，使密封系统 1级密封性泄漏发生时，储罐液位升高及时发现，并决定采取相应的处理措施。 串联接头中，缓冲液通过管道和储罐在两对接头之间连接，形成封闭的液体循环系统。缓冲液在两对密封端形成液膜，起到润滑、密封和冷却的作用。

4分析的思路如下

1)通常，乙醇溶液在-40≤c时流动性很强，因此加热介质加热后温度必须保持在-40℃以下。同时，介质分组可能会因操作条件的变化而变化，可能导致介质温度、气体压力等的变化。在这种情况下，必须通过温度传感器调整加热介质的使用。2)加热介质的选用，通常是氮气，因为泵温度很低，不能选用水或蒸汽加热介质。第一，一般行业具有低氮的通用设计条件，很容易实现；第二，空气中氮含量约为78%，加热介质中的氮含量较小，因此不会对环境造成影响。3)调节密封圈与泵之间的冲洗箱。缓冲室主要用于解决泵内氮气的传热、泵介质在此体内的排气、吸收其他地方不交换的热量，即只要泵的这一部分吸收的热量能够中和罐内吸收的热量就能加热开口的氮气。如何降低泵介质排气所产生的热量？通过将缓冲室连接到泵入口的管道管路，即通过将机体连接到泵水箱的空气来防止压力过低，从而在温度变化时导致泵驱动装置的大规模压力升高，从而抑制泵送介质的排气。第二，泵进气的控制是通过泄漏，即通过控制套管与轴之间的间隙的大小，使泵能够持续运行，同时最大限度地减少泵进气进入缓冲区的流量，而缓冲区经常被多次检查，通常约50条管线(0.5mm)。

5方案依据

(1)分析泵性能曲线值，联系现场制造商确定优化值。首先，咨询泵制造商，如果泵能够提高处于最佳工作状态下的泵的外部流量，如何进一步设置外部流量阈值，降低泵的磨损值，制造商技术人员将前往现场讨论如何优化参数配置由于泵A#和B#是2002年进口到德国的泵，因此找不到原始曲线，性能曲线已恢复为现场泵工作状态参数。30m3/h外部流量时泵效率为47%，泵空气侵蚀流量为1.3m，功率为43.8kW，这是最佳工作状态，但在实际情况下，外部流量较低，泵效率较低。在选择高效抽运工作点时，外部电流量有所提高，为满足生产需求，最大外部电流值为24t/h，可选择以下工作方式:外部电流量为45m3/h，即24.75t/h(2)在最佳价值和参数测量的基础上进行实地试验。泵采用第一部分值选择方法进行试验，当泵A#的外部流量为24t/h，即额定流量的145%，电流为65A，泵输出压力为3.1MPa，温度为15℃，泵振动值为0.08cm/s，测量值为根据上述两个优化方面，另外六个泵分别进行测试，以获得最佳工作方案。

结束语

根据该国轻油储量的目前运行状况，根据上游生产情况制定了轻油销售计划。为了完成销售计划，流入的轻烃量是固定的。安装变频器，控制振动值低于标准振动值0.65厘米/秒，输出轻烃量为目标值，优化与泵不同工作平面的匹配，减少轻烃泵启停次数，节约16.7 可以有效地降低轻烃库的生产和运营成本，建议在同一库推广应用。

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