螺杆泵在输送高黏度稠油管道上的应用
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 44891 次点击
概述
新疆油田油气储运公司承担着新疆油田分公司的原油、天然气管输任务。公司现拥有固定资产净值11.5亿元,油气管道2417km,年输送能力为原油1700万t,天然气20亿m3,年中转成品油150万t。该公司的克一乌非保温输油管道由DN350管线和七座站库组成,按输送克拉玛依稀油设计。1991年输克拉玛依稠稀混合原油。改造前克一乌线输油泵主要为200D、KDY和D15型三种泵,输送克拉玛依稀油时泵效在30%~50%之间,克一乌线改输克拉玛依稠稀混合油后,泵效仅为20%~40%,使泵的翌体性能大幅下降,同时能耗增大,再加上200D、D155型泵使用年头较长等原因,输油效率非常低,已不适合输送稠稀混合油。
为了降低运行成本,寻求适合于稠稀混合原油的输油设备,油气储运公司先后在红浅稠油站、703泵站进行换用螺杆泵试验,取得了较满意的效果。在此试验的基础上油气储运公司于2001年对克一乌沿线泵站讲行了换泵改造,是输油单耗由312kW"h/t降低到1.059kW"h/t,取得了良好的节能、环保及经济效益。
螺杆泵的工作原理及特点
1.原理
三螺杆泵(图1)的内部由一根主动螺杆、两根从动螺杆私包容三根螺杆的衬套组成密封腔,腔内的液体随着螺杆的旋转作轴向移动,达到输送液体的目的。该泵的特殊结构保证了主从杆不受径向力的作用,轴向力采用液压平衡,轴承只承受螺杆的自重及很小的剩余轴向力,从动杆插入平衡套(平衡套起平衡轴向力的作用,又作滑动轴承使用),螺杆的几何尺寸保证主杆到从杆不传递扭矩,从动杆是由输送液体的压力作用而旋转的,从而保证了三螺杆具有很长的使用寿命和较高的机械效率,完美的线型设计及加工工艺,使各密封腔完全隔开,从而具有较高的容积效率。
2.特点
(1)螺杆泵具有离心泵运转的平稳性,且无噪声(仅听到电机声)、不需水冷却等附属设备,无漏油现象,不需污油回收装置;
(2)螺杆泵具有容积式泵效率高这一特点,同时更具有压力变化时排量恒定(定速)这一特性;
(3)螺杆泵具有泄漏点少、维护量少、维修费用低、维修时间短等许多优点;
(4)螺杆泵输送稀油的效率比较低,而且泵出口的压力不能过高,否则内漏将迅速增加,效率也迅速下降。
项目实施情况及效果
新疆油田油气储运公司克一乌DN350输油管道沿线泵站改造项目于2001年3月正式开工,2001年底完工。该工程在701站~706站各安装两台螺杆泵。到目前为止,沿线6个泵站共计12台螺杆泵均已正常投入生产,停用原离心式输油泵。螺杆泵运行平稳,且已取得了十分显著的节能效果。该项目总投资1307万元,投资回收期为2.35年。
通过对现场测试的数据和新疆油田油气储运公司提供的相关生产运行资料加以统计分析,可以得出如下结论:
1.与离心泵相比,螺杆泵的输油效率显著提高,泵效率达80%以上,输油单耗明显下降,节电效果显著。输油单耗由2.312kW"h/t降到了1.59kW"h/t,克一乌管线年输油节电约1440万kW"h,以当地电价0.386元/(kW"h)计,折合人民币556万元。
2.螺杆泵运转平稳,且无噪声,有效地改善了工作环境。
3.螺杆泵具有泄漏点少,不需水冷却等附属设备,无漏油现象,不需污油回收装置,有效地保护了环境。
4.螺杆泵维护量少、维修费用低、维修时间短,节省了维修、维护费用。
5.由于有效节电,每年可减排CO21.5万t。
螺杆泵可在高粘度稠油长输及转油管道上使用,也广泛用于石油、石化、船舶、冶金、机械、电力等行业输送燃料油、润滑油、液压油或其它具有润滑性的液体。