輸油離心泵運行效率影響因素分析及解決措施

楊曉峰

（大慶油田儲運銷售分公司資產(chǎn)設(shè)備管理部，黑龍江大慶 163000）

1 影響輸油離心泵運行效率的因素

輸油離心泵的運行效率，是原油管道運輸過程中實際消耗的輸出能量和總輸入能量之間的比值，是衡量能量輸出量的關(guān)鍵參數(shù)之一。輸油離心泵投用前的選配階段，以及投用運行過程中，有諸多因素影響輸油離心泵的運行效率，降低輸油離心泵的運行質(zhì)量。

1.1 裝配質(zhì)量影響因素分析

輸油離心泵裝配過程中，離心泵的設(shè)計與型號選擇過程存在許多因素影響著輸油離心泵的運行效率。首先，輸油離心泵設(shè)計過程中，輸油管道沿線地質(zhì)環(huán)境、氣象氣候、建筑條件以及鋪設(shè)長度等都有著較大區(qū)別，輸油離心泵的設(shè)計要求對運輸管網(wǎng)長度、所需壓力值等各項參數(shù)，進行科學、合理地計算與預(yù)測，并以此為依據(jù)確定離心泵的各項設(shè)計參數(shù)，如泵吞吐流量的確定，離心泵口徑、轉(zhuǎn)速及與管道的銜接方式等。但在實際設(shè)計與裝配過程中，經(jīng)常發(fā)生由于對實地調(diào)查不充分、不徹底等原因，造成輸油離心泵設(shè)計參數(shù)確定的不合理，嚴重影響輸油離心泵的運行效率。其次，在選擇機泵型號時，應(yīng)嚴格根據(jù)設(shè)計圖的相關(guān)要求對機泵的型號結(jié)構(gòu)進行合理選擇，包括泵的整體結(jié)構(gòu)形式、葉輪機組、密封結(jié)構(gòu)以及軸承材料等。在對這些材料、部件進行裝配時，也應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙要求進行裝配，確保各個裝配環(huán)節(jié)符合標準要求，使輸油離心泵實際功率盡可能地接近額定功率，確保其以較高的效率運行。此外，選擇機泵電機時還應(yīng)注意機、泵的匹配度，避免出現(xiàn)機泵無法充分發(fā)揮輸入能耗效率，使輸入能量白白損耗，降低輸油離心泵的運行效率。

1.2 運行效率影響因素分析

輸油離心泵運行階段發(fā)生的故障是影響其運行效率的主要因素，故障主要包括：①經(jīng)過較長時間的持續(xù)運行，輸油離心泵振動數(shù)值明顯升高，并且發(fā)出異常響聲，這是機泵轉(zhuǎn)動部件出現(xiàn)故障的表現(xiàn)。例如，基礎(chǔ)固定零件出現(xiàn)松動，葉輪葉面發(fā)生氣蝕或排氣通道堵塞，機械密封出現(xiàn)泄漏以及機泵管道應(yīng)力過大等；②電機出現(xiàn)轉(zhuǎn)速過低等異?，F(xiàn)象。電機非正常運轉(zhuǎn)的主要原因是負荷過大導致的過載。電機過載大多是由于密封面摩擦受損、轉(zhuǎn)子運行過程中受損、機泵運行超出參數(shù)設(shè)計要求等原因造成的；③在輸油離心泵持續(xù)運行過程中出現(xiàn)軸承、泵體等溫度超標而使離心泵的運行效率大幅降低。造成這一問題的主要原因是潤滑油選擇不合理，潤滑油質(zhì)量不滿足機泵的運行要求，或者發(fā)生變質(zhì)，或油量不導致軸承摩擦力增大而溫度上升。泵軸、電機軸、輪轂等的不同心運行使電機的旋轉(zhuǎn)值超標，也會使軸承溫度快速升高，降低輸油離心泵的運行效率

2 保障與維護輸油離心泵運行效率的措施

2.1 裝配階段的防治措施

在輸油離心泵設(shè)計過程中，應(yīng)注意加強輸油管道鋪設(shè)距離，管道沿線地質(zhì)、氣象氣候、建筑等條件的考察，結(jié)合實際情況對輸油離心泵的各項參數(shù)進行合理設(shè)計，確保設(shè)計方案具有較高的科學性外，還必須嚴格控制裝配質(zhì)量，通過提高裝配過程的監(jiān)督力度，確保輸油離心泵嚴格按照設(shè)計圖紙裝配，全面保障輸油離心泵完成裝配后在既定的參數(shù)設(shè)置內(nèi)穩(wěn)定、高效運行。

2.2 加強泵運行過程中的檢查維護保養(yǎng)力度

2.2.1 嚴密監(jiān)控運行狀況

輸油離心泵持續(xù)運行期間應(yīng)時刻保持對其運行狀況進行嚴密監(jiān)控，若某一參數(shù)值超出或偏離設(shè)計值，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)必須及時進行預(yù)警，相關(guān)人員必須立即采取有效措施進糾正、調(diào)整。輸油離心泵運行監(jiān)控主要包括4 個方面的內(nèi)容。①對輸送油的流量進行監(jiān)測，確保流量平穩(wěn)且滿足輸送能力范圍內(nèi)穩(wěn)定運行；②對離心泵進出口壓力及壓力差進行監(jiān)測，確保其處于設(shè)計要求范圍，避免發(fā)生氣蝕問題；③對機泵的潤滑情況進行監(jiān)測，檢測潤滑油質(zhì)量是否合格以及油量是否達標等；④對機泵溫度及振動情況進行監(jiān)測，檢測噪聲軸承的跳動量是否在允許范圍內(nèi)，以及是否出現(xiàn)密封泄漏問題等。一旦檢測發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時采取有效措施，避免造成輸油離心泵系統(tǒng)的損壞。

2.2.2 維護與保養(yǎng)

輸油離心泵持續(xù)運行時發(fā)出故障預(yù)警，應(yīng)立即停機檢修，快速、準確地定位故障部位，采取相應(yīng)措施，更換損壞的零部件，消除故障應(yīng)力，尤其是注意對軸承的檢查，確保密封面的有效性，避免類似問題再次發(fā)生。提高對機泵持續(xù)運行過程中故障的預(yù)見性，并采取積極的維護措施，同時認真做好日常檢修工作，根據(jù)設(shè)備保養(yǎng)制度做好對機泵的定期保養(yǎng)，確保機泵處于較高的運行效率狀態(tài)。

2.2.3 優(yōu)化性能曲線

優(yōu)化的原理是去除系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)多余的揚程。①切削葉輪外徑，將離心泵性能曲線下移，同時也能下移離心泵工況點。該方式可以起到一定效果，但不能切削到葉輪，否則無法恢復和使用。系統(tǒng)運行要求使用非常精準的機床設(shè)備，并且只可以減少流量，而不能加大流量，因此在一定程度上限制了其使用范圍；②泵葉輪級數(shù)減少，離心泵性能曲線下移，工況點下移，但需要采取整體拆除的方法才能將多級泵的級數(shù)減低，通常適合用于穩(wěn)定工況下；③及時淘汰低效率機泵，并且結(jié)合需要的流量與揚程使用新泵。還需重新設(shè)計，并對管—泵系統(tǒng)進行選型，需要耗費大量資金；④改變機泵葉輪轉(zhuǎn)速，可以下移離心泵性能曲線和工況點，但要根據(jù)需要設(shè)置流量與揚程，隨后開展減速運行。由于將管路特性曲線改變的方式需要消耗大量能源，所以不適合使用。綜上分析可知，有效降低離心泵能源消耗的重要措施是提高機泵揚程利用率，減少節(jié)流損失，同時提升機泵的運行效率。在運行輸油離心泵環(huán)節(jié)，為降低能源消耗，需要運用現(xiàn)代化節(jié)能技術(shù)，變頻調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展和日益成熟，可滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的需要，它具有節(jié)能、省力等優(yōu)點，能起到降低能耗的作用。

2.2.4 新技術(shù)的應(yīng)用

為提升輸油離心泵的運行效率，還應(yīng)加強新技術(shù)的應(yīng)用。例如，可通過在旁路回流采取有效措施，或改善排液管路調(diào)節(jié)效果，對管路特性曲線進行調(diào)整，確保輸油離心泵高效、平穩(wěn)運行。通過對機泵的揚程、流量、壓力差等進行調(diào)整，使機泵運行過程中能耗降低，進而提升機泵的運行效率。也可加強變頻調(diào)速技術(shù)及自動化控制技術(shù)的應(yīng)用研究，實現(xiàn)離心泵的節(jié)能運轉(zhuǎn)。以及加強軟件啟動技術(shù)的應(yīng)用，避免泵啟動與電網(wǎng)之間的較大沖擊，延長泵的使用壽命。

2.3 提高輸油泵的節(jié)能效果

加強節(jié)能型電機的應(yīng)用，降低輸油離心泵運行能耗。通過對泵最佳運行參數(shù)的合理設(shè)計，同時加強變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用，使輸油泵安全運行優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，實現(xiàn)最佳輸送油量狀態(tài)。此外，在對機泵進行合理選擇時，還應(yīng)注意電機與泵的匹配度，避免出現(xiàn)“小馬拉大車”與“大馬拉小車”現(xiàn)象，造成能耗過大，加速泵的損耗。同時加強變頻調(diào)速控制技術(shù)的應(yīng)用，對離心泵不良運行狀況以及離心泵出口流量進行及時調(diào)整，減少電耗，降低輸送成本。

2.4 優(yōu)化輸油工藝技術(shù)措施

根據(jù)管網(wǎng)需求匹配輸油泵機組，通過優(yōu)化輸油技術(shù)確保輸油泵為輸油管道提供足夠的運輸壓力，避免輸送壓力不足，確保壓力不會溢出過大造成油品損耗。因此，根據(jù)輸油管道的直徑、長度、區(qū)域跨度等對輸油泵的型號進行合理設(shè)計與確定，使輸油質(zhì)量與效率達到最佳。此外，還應(yīng)對輸油管道系統(tǒng)進行優(yōu)化。加強管道清潔管理，將管道輸送阻力降到最低，同時預(yù)防管道結(jié)垢，對輸油效率造成不良影響?；趯斢捅脵C組與輸送管道系統(tǒng)的深入分析，優(yōu)化輸油工藝，確保輸油工作的順利開展。

3 結(jié)束語

離心泵是輸油系統(tǒng)的重要設(shè)備，因此必須采取有效措施確保其較高的運行效率。實際生產(chǎn)中，無論是設(shè)計裝配階段還是運行階段，都存在諸多影響輸油離心泵運行效率的因素，必須基于對這些影響因素的深入分析，制定并落實保障輸油離心泵運行效率的措施。