離心泵的運(yùn)行管理

離心泵的運(yùn)行管理與技術(shù)改進(jìn)潘偉卿張寶清周芳坤新疆油田公司采油一廠摘要：離心泵是原油（污水）處理、輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是站庫主要的能耗設(shè)備。采油一廠通過加強(qiáng)離心泵運(yùn)行的管理和對離心泵部件進(jìn)行改進(jìn)，降低了離心泵的能耗和維修費(fèi)用，提高了離心泵運(yùn)行時(shí)率，減少了維修頻次。主題詞：離心泵保養(yǎng)變頻器能耗機(jī)械密封1概述離心泵廣泛應(yīng)用在原油集輸、污水處理生產(chǎn)中，它在生產(chǎn)系統(tǒng)中主要起介質(zhì)輸送、增壓的作用，是生產(chǎn)系統(tǒng)的主要能耗設(shè)備，離心泵運(yùn)行情況常是評價(jià)生產(chǎn)工藝運(yùn)行狀況的指標(biāo)之一，離心泵運(yùn)行是否良好通常從運(yùn)行時(shí)率、現(xiàn)場適應(yīng)性、能耗等幾方面進(jìn)行評價(jià)。離心泵在使用不當(dāng)時(shí)屬易損設(shè)備，運(yùn)行過程操作不當(dāng)、輸送介質(zhì)變化、部件材料不適應(yīng)現(xiàn)場等因素都可以造成設(shè)備損壞。同時(shí)作為能耗設(shè)備因運(yùn)行參數(shù)選擇不當(dāng)，會造成電力的無效損耗。采油一廠使用的離心泵主要集中的原油處理站和轉(zhuǎn)油站，通過對離心泵的運(yùn)行控制、運(yùn)行操作、現(xiàn)場適應(yīng)性、能耗、新技術(shù)應(yīng)用等幾方面加強(qiáng)管理，有效延長了離心泵的運(yùn)行時(shí)率、降低了能耗、減少了維修費(fèi)用。2離心泵的運(yùn)行控制離心泵的運(yùn)行控制方式主要根據(jù)運(yùn)行方式、輸送量要求、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行選擇，選擇合適的運(yùn)行控制方式并采用合理的運(yùn)行參數(shù)，可以有效降低離心泵的能耗和延長離心泵的運(yùn)行時(shí)率。采油一廠離心泵的運(yùn)行控制方式主要有兩種，即變頻器控制運(yùn)行和工頻控制運(yùn)行。變頻器控制運(yùn)行方式主要應(yīng)用在連續(xù)運(yùn)行、輸送量變化大、轉(zhuǎn)速較高的離心泵，采用變頻器控制運(yùn)行的離心泵具有啟動電流小、運(yùn)行磨損小、節(jié)能等優(yōu)勢，采油一廠的原油處理站和轉(zhuǎn)油站的離心泵大部分采用了變頻器控制運(yùn)行方式。工頻控制運(yùn)行方式主要應(yīng)用在間斷輸送、輸送量變化小、轉(zhuǎn)速較低的離心泵，采油一廠的卸油轉(zhuǎn)油泵、鍋爐上水泵等基本采用工頻控制運(yùn)行方式。在選擇合適的運(yùn)行控制方式基礎(chǔ)上，須對離心泵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行合理的選擇，使離心泵的運(yùn)行過程既要輸送流量滿足生產(chǎn)需要，又要節(jié)能降耗，兩者既相對矛盾，又統(tǒng)一于泵效上。對不同運(yùn)行控制方式的離心泵，我們采用合理的運(yùn)行參數(shù)，在滿足生產(chǎn)的情況下，使泵具有較高的泵效和適當(dāng)?shù)哪芎摹?.1變頻控制變頻器是通過改變離心泵的轉(zhuǎn)速從而達(dá)到調(diào)整排量和電流的目的。一般離心泵的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速的80%以上時(shí)，兩種轉(zhuǎn)速下的效率基本相等，若轉(zhuǎn)速持續(xù)下降，則流量、泵效、能耗都呈下降趨勢。根據(jù)生產(chǎn)情況，我們一般將變頻器的頻率控制在40—45HZ，保障離心泵的輸送量和能耗在合理的范圍內(nèi)，在限定排量較低的情況下，則在滿足生產(chǎn)的情況下，使用低變頻。2.2工頻控制在這種情況下運(yùn)行的離心泵單位時(shí)間的能耗是一定的，在泵效一定條件下，泵的實(shí)際流量與泵的壓力基本呈反比。所以在現(xiàn)場應(yīng)用中根據(jù)生產(chǎn)的需要，一般將離心泵的實(shí)際泵壓控制在額定壓力的2/3處，這樣使離心泵在較高流量條件下運(yùn)行，減少了輸送時(shí)間，等同于減少了能耗。雖然將泵的壓力下調(diào)可以獲得更高的流量，但離心泵往往因抽空或超電流而損壞。3離心泵的運(yùn)行操作及管理保養(yǎng)離心泵轉(zhuǎn)速較高，往往在啟動操作不當(dāng)或運(yùn)行檢查不細(xì)時(shí)，造成離心泵損壞。尤其是離心泵在啟動過程中由于操作不當(dāng)，造成泵的軸、密封、軸承等的損傷，使離心泵帶傷運(yùn)行，加上人員檢查的疏忽，從而造成離心泵的損壞。我們在加強(qiáng)人員對離心泵運(yùn)行過程的檢查同時(shí)，強(qiáng)化了離心泵的啟動操作，從源頭上減少了離心泵損壞的機(jī)率。根據(jù)離心泵的現(xiàn)場使用條件，我們采用了三種離心泵的啟動方式，制定了不同的離心泵啟動要求，避免人為操作失誤造成設(shè)備損壞。3.1工頻直接啟動離心泵用這種方式啟動，很快達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，若管線或泵腔內(nèi)含氣，極易損壞密封、軸承等部件。對此我們要求啟動前必須進(jìn)行放空灌泵和盤泵，在泵出口完全放不出氣后，方可啟動離心泵，待壓力平穩(wěn)后，方可緩慢開啟出口閥門，并且停泵須先關(guān)閉出口閥門，防止操作不當(dāng)產(chǎn)生抽空現(xiàn)象。3.2變頻啟動離心泵用這種方式啟動，低變頻啟動時(shí)離心泵的轉(zhuǎn)速和電流較低，對此我們要求啟動前須先設(shè)定變頻器頻率為25—30Hz,啟動后緩慢打開出口閥門，待壓力平穩(wěn)后，才調(diào)整變頻器頻率，這樣即使管線或泵腔內(nèi)含少量氣，也不易產(chǎn)生抽空現(xiàn)象。3.3軟啟動離心泵用這種方式啟動，前期轉(zhuǎn)速較低，約6秒后轉(zhuǎn)速提至最高。對此我們要求啟動前除進(jìn)行放空灌泵外，可在啟動前略微開啟出口閥門，啟動離心泵待壓力平穩(wěn)后，再調(diào)整泵壓，這樣即使管線或泵腔內(nèi)含有少量氣，也不易產(chǎn)生抽空。3.4加強(qiáng)管理，防止事故出現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)行過程中，加強(qiáng)對離心泵管理，建立健全設(shè)備臺帳及運(yùn)轉(zhuǎn)記錄等，加強(qiáng)巡檢和觀察，從離心泵運(yùn)行時(shí)的聲音、震動情況、排量、壓力等判斷離心泵的運(yùn)行工況，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)停機(jī)檢查。3.5按時(shí)保養(yǎng)，確保工況正常對沒一臺離心泵都詳細(xì)填寫運(yùn)轉(zhuǎn)記錄本，技術(shù)人員對每一臺離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況了若指掌，到保養(yǎng)時(shí)間的泵按時(shí)、按規(guī)定程序進(jìn)行保養(yǎng)，確保離心泵在最佳工況下運(yùn)行。4離心泵的現(xiàn)場適應(yīng)性及技術(shù)改進(jìn)由于輸送介質(zhì)的差異較大、工藝管線的局限及離心泵的結(jié)構(gòu)、材料等因素，離心泵在現(xiàn)場使用中表現(xiàn)出許多不適應(yīng)性。主要表現(xiàn)在泵殼、密封、口環(huán)等部件損壞較快、密封部件更換頻繁等，造成離心泵運(yùn)行時(shí)率較短。對此我們積極進(jìn)行了改造和改進(jìn)，以提高離心泵的現(xiàn)場使用的適應(yīng)性，減少離心泵的維修頻次，降低維修費(fèi)用。4.1安裝懸液分離器保護(hù)機(jī)封由于稠油離心泵輸送介質(zhì)含沙量較大，常損壞密封和泵殼。我們增設(shè)了懸液分離器進(jìn)行沉沙，有效保護(hù)了機(jī)械密封，優(yōu)選泵殼材質(zhì)，增加泵殼強(qiáng)度和耐磨度。使部件更換周期由3個(gè)月延長至12個(gè)月。4.2優(yōu)選口環(huán)材質(zhì)增加耐磨性由于多級離心泵常由于口環(huán)的磨損造成平衡裝置和密封的損壞。我們將銅質(zhì)口環(huán)換成鑄鐵口環(huán)以增加耐磨性。使部件更換周期由3個(gè)月延長至6個(gè)月。4.3根據(jù)工作制度，優(yōu)選機(jī)封材質(zhì)，延長機(jī)封壽命由于間斷使用的離心泵啟停頻繁，造成盤根密封更換頻繁，我們選用合金材質(zhì)的單端面彈簧機(jī)械密封。使部件更換周期由3天延長至6個(gè)月。4.4將雙端面機(jī)封改為單端面機(jī)封，降低費(fèi)用由于雙端面機(jī)械密封價(jià)格較高，我們根據(jù)現(xiàn)場使用條件使用單端面機(jī)械密封。使維修費(fèi)用由3000元/套下降至1500元/套。4.5選用聚氟乙烯密封圈取代橡膠密封圈，延長機(jī)封壽命由于機(jī)械密封的耐油橡膠密封圈在高溫下極易損壞，我們選用了聚氟乙烯的密封圈，使輸送高溫介質(zhì)的離心泵的機(jī)械密封更換周期大大延長。5總結(jié)2003年～2004年采油一廠將離心泵的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)在采油一廠稀油處理站所屬的原油處理站、轉(zhuǎn)油站推廣應(yīng)用，2005年又在稠油處理站等站推廣，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。稀油處理站離心泵使用效果對比表項(xiàng)目2003年2004年機(jī)泵電耗（×104kw.h）11487維修費(fèi)用（萬元）157維修周期（月）3～48～12運(yùn)行時(shí)率（h）3600～40006000～8000我們堅(jiān)持離心泵的運(yùn)行管理以節(jié)能降耗、安全運(yùn)行為出發(fā)點(diǎn)，通過以下