基于新常態的精準輸油離心泵節能路徑研究

李雪梅

摘 要： 離心泵是石油企業中耗電量較大的設備，在油價暴跌的新形勢下尋找降低輸油生產成本離心泵的節能途徑最為關鍵。在研究離心泵工作原理的基礎上，精準分析影響離心泵耗能過高的主要因素，提出離心泵節能的主要途徑，實現采油廠輸油離心泵節能提質增效。

關鍵詞： 離心泵；節能；輸油

離心泵被廣泛應用于油田原油集輸生產，也是石油企業中耗電量較大的設備，其運行的能源消耗量也是較大的。在油價暴跌的新形勢下尋找降低輸油生產成本離心泵的節能途徑最為關鍵，因此，在離心泵的應用過程中節能效果將直接影響泵的使用率。要在研究離心泵工作原理的基礎上，精準分析影響離心泵耗能過高的主要因素，提出離心泵節能的主要途徑，聚焦機泵選型、日常巡檢、機構調整等每個節點上精心開展"踐行嚴細實，全力創效益"主題活動，實現采油廠輸油離心泵整體系統節能提質增效。

1 離心泵工作原理

離心泵主要是由機殼、葉輪、吸入及壓出導管以及密封件等組成，最大優點在于結構簡單、體積小、操作維護方便以及工作效率高等。離心泵的工作原理是由電機帶動葉輪，泵在開始運行之前，整個泵殼內充滿了液體，而葉輪將會浸沒在液體中，在葉輪轉動的過程中，在離心力的作用下輪葉中心的液體會被拋到葉輪外緣，使液體匯集在泵殼通道最終被排壓出導管。

2 影響離心泵耗能過高的主要因素

2.1 泵機身的結構或效率

由于泵機身的結構或效率而導致離心泵耗能過高的原因主要是由于揚程及流量不同的原因，離心泵的揚程越高，流量越低，消耗就會越高。此外，泵的效率也會受機封形式的影響，如串聯式機封所消耗的能耗與單端面機封所消耗的能耗不同；填料密封所消耗的能耗就比機械密封所消耗的能耗高出10%。

2.2 機泵的選型

在機泵選型過程中，一般所依據的都是機泵運行時的最大阻力和最大流量，同時也會考慮到泵經長時間運行后的管道阻力、泄漏因素以及產生負荷的波動等所產生的影響。由于機泵余量有時會與實際需求相差較大。通常情況下，實際余量會超出需求余量的30%～40%，甚至有的會更大。在這種情況下，往往是通過控制閥來對多余流量及揚程進行減壓和調節，從而最大限度的使大量電能消耗在控制閥上。

2.3 機泵的運行狀況

機泵的運行狀況受到許多因素的影響，機泵自身問題、操作條件、調節方法以及運行環境等都會對機泵的運行狀況產生影響。機泵運行狀況的好壞是影響機泵能耗的最重要的因素，因此，一般的離心泵節能技術都是以改善機泵運行狀況

為出發點和落腳點的。

3 離心泵節能的途徑

離心泵節能的途徑有多種方法，但必須根據其運行情況選擇不同的節能途徑，否則節能效果不理想，甚至還會對裝置的正常生產造成影響。

3.1 加強機泵自身的改造與管理

對于定型的機泵，要提高節能效率可通過改造機泵來實現，如降低軸承和軸封在運行過程中的摩擦損失。其采取的主要措施是：對泵軸承加強檢查；選擇軸承時應盡量保證與離心泵精度的等級相同；確保離心泵軸套與泵軸承表面的光滑度；填料密封采用新材料密封代替等，可使離心泵在集輸生產運行時的效率可提高2%～3%。

3.2 離心泵的串并聯方式使用

離心泵的串聯或并聯是在單臺離心泵已經無法達到輸送目的時使用的技術方法，以提高流量或者壓力來滿足輸送要求。離心泵的并聯是指兩臺以上（含兩臺）的離心泵同時作業于同一處管路。一般在兩種情況下采取離心泵的并聯措施。一種情況是當需要擴建機組時，流量需求也相應增加，但原有的離心泵依然能夠正常作業。另一種情況是流量受外界影響，波動幅度很大，這就需要使用兩臺甚至是多臺離心泵并聯工作，以保證離心泵工作的高效率。根據實際流量來增減作業的離心泵臺數。離心泵的串聯是指兩臺或多臺流量相同的離心泵共同作業，且串聯的離心泵工況點流量必須相等或者相近才能保證其高效作業。且必須對離心泵的密封裝置以及殼體進行承壓檢查，保證滿足作業需求。

3.3 改變離心泵葉輪的轉速

3.3.1改變離心泵葉輪的轉速是指在離心泵作業已經達到流量與揚程的需求前提下，改變離心泵葉輪的運行速度，已達到節能降耗的目的。

3.3.2目前改變離心泵葉輪的轉速有兩種方式

一種是改變電動機轉速，另一種則是增加變頻調速。隨著變頻調速技術的發展在近幾年來非常迅速，已經可以滿足采油廠原油集輸生產的技術需求，高效的變頻調速體系在采油廠被廣泛使用。從東辛廠實際應用的情況分析，變頻調速的節能效果較之改變電動機轉速方式顯著，該技術能夠節約剩余的揚程并提高離心泵的運行效率，具有使用簡便、節能降耗、易于形成自控系統等優點，已經成為采油廠提高效益的有效途徑之一。利用變頻調速技術實現離心泵調速后，離心泵耗能明顯下降，節能效果十分顯著。

（1）離心泵實現了自動調節控制，供輸油達到動態平衡，泵的轉速實現了平滑調節。

（2）可達到20：1的調速范圍，在整體調速范圍內的調速效率高。

（3）離心泵啟動與停機時能夠實現軟啟動。

（4）可實現對離心泵的電壓、電流、運行轉速以及運行頻率等參數進行實時在線監控。

（5）能夠延長離心泵的使用壽命，降低維修率，實現離心泵的長期高效作業。

（6）降低了離心泵作業噪聲，有利于員工的QHSE。

4 結語

2015年10月29日，中國共產黨第十八屆中央委員會第五次全體會議通過的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》提出了完善發展理念，實現"十三五"時期發展目標，破解發展難題，厚植發展優勢，實現創新、綠色的發展的要求。加強建設資源節約型企業勢在必行，以達到更合理更經濟的節能目標。離心泵的節能途徑較多，應符合離心泵的實際情況來選擇合理的方式，除上述所講的幾種方法之外，運用十字保養法，應對泵進行及時的維護與保養，防止跑冒滴漏銹，及時更換合格的潤滑脂，觀測軸承溫度，定期對聯軸器進行對中校正。同時對于老化、磨損嚴重的零配件也要及時進行更換。從而使離心泵處于最優的運行狀態，以達到高效率、節約能源的目的。

參考文獻

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