南八原穩裝置外輸油泵優化運行

丁建成 邢杰（大慶油田有限責任公司天然氣分公司）

南八原穩裝置主要處理自采油二廠南II-1和南八聯來的原油，穩定后的原油出換熱器后進入3000 m3的常壓儲罐，然后經外輸油泵增壓，經過1.8 km管線輸送至采油二廠南七聯，再經過1.98 km管線輸送至儲運銷售的東部計量間，計量后一部分自壓進入龍鳳煉油裝置，一部分經50 m的管線進入煉廠常壓儲罐。南八原穩站有3臺外輸油泵，均為多級離心泵（額定排量288 m3/h，揚程204 m，額定功率280 kW），主要作用是將3000 m3外輸罐中的穩后油加壓后輸送至采油二廠南七聯。隨著裝置來油量的逐年減少，若運行1臺外輸油泵，存在排量不足的問題；若同時運行2臺外輸油泵，存在負荷不足的問題。泵出口壓力為1.04 MPa，經調節閥后壓力降至0.45 MPa，壓力能損失較大（損失55%以上），使泵未在最佳工況區間工作，同時增加了裝置的能耗。因此，有必要降低外輸油泵的揚程及排量，使泵在最佳工況區間工作，合理利用壓力能[1]。

1 外輸油泵優化運行

1.1 外輸泵出口流量的影響因素

南八原穩裝置穩定后的原油出換熱器后進入3000 m3的常壓儲罐，儲罐液位一般控制在4.5 m左右，入口流量充足，出口管線無分支，葉輪無磨損，電壓穩定。由圖1可知，影響原油外輸泵出口流量的主要因素為泵出口壓力控制過高，出口閥門開度較小。

圖1 原油處理量與外輸泵出口壓力關系曲線

1.2 外輸泵出口壓力能的損失

原油外輸泵設計運行方式為兩開一備。但近年來隨著原油穩定量的逐年降低，裝置運行時出口壓力按照操作規程控制在1.0～1.2 MPa，外輸油泵的出口閥門實際開度很小，壓力能損失較大，造成泵效率低，增加了裝置的能耗[2-3]。壓力能損失見表1。

表1 壓力能損失計算

1.3 運行方案

根據外輸泵的電流控制出口閥門開度，考核運行1臺原油外輸泵時3000 m3外輸原油罐的液位變化，通過計算確定運行1臺原油外輸泵的時間，以保證外輸要求。

2 現場實施及考核

2.1 現場試驗

3000 m3外輸原油罐的液位大于4 m時，啟運1臺原油外輸泵，電動機電流控制在額定電流的95%范圍內（465 A），盡量實現外輸泵出口閥門全開[4]。每小時記錄穩后流量計前后流量差即為此臺外輸泵的外輸最大流量，考核1臺外輸泵運行時最大流量是否滿足外輸要求。

2.2 運行數據

對南八原穩外輸原油泵進行現場優化運行試驗（表2）。3000 m3外輸原油罐的液位在4.3 m時，啟運3#原油外輸泵，根據外輸泵的電流逐漸開大出口閥門開度。

表2 外輸原油泵優化運行考核

3#外輸泵電動機電流由400 A逐漸加大到425 A，出口壓力由1.3 MPa降低到0.82 MPa，泵流量由377 m3/h升至456 m3/h。

穩壓后再逐漸開大泵出口閥門，電動機電流值升到425 A，出口壓力由0.82 MPa降低到0.64 MPa，泵流量由456 m3/h升至465 m3/h。

穩壓后再逐漸開大泵出口閥門，電動機電流425 A，出口壓力由0.64 MPa降低到0.60 MPa，泵流量465 m3/h保持不變[5]。

2.3 運行方式

裝置在原油處理量小于9400 t/d的負荷下，原油外輸泵運行方式調整為一開兩備，并以外輸泵額定電流的95%為上限，調整泵出口閥開度，盡量提高運行泵的工作負荷，使其在最佳工況區下運行。當裝置負荷大于9400 t/d時，采用兩開一備的方式運行，以滿足裝置實際需要。

由于采油廠來油量為非穩定狀態，為防止來油量突然增加，每天4 h采用啟運2臺外輸泵，1臺工頻、1臺變頻的運行方式，保證平穩外輸。

2.4 經濟效益

原來兩開一備運行時，每天的耗電量約為0.9×104kWh，優化運行方式后，每天的耗電量約為0.7×104kWh，每天節省電量約0.2×104kWh，年可節電約70×104kWh[6]。

3 結論

1）從裝置運行數據表可知，當裝置來油量低于9400 t/d時，啟運1臺外輸泵即可滿足外輸要求，同時結合來油量實際情況適當控制外輸泵出口閥門開度及電流。

2）為保證平穩外輸，每天4 h采用啟運2臺外輸泵，1臺工頻、1臺變頻的運行方式，以應對采油廠來油量的增加。

3）通過對南八原穩外輸油泵優化運行，可以解決外輸油泵壓力過剩問題，減少了壓力能損失，提高了外輸油泵效率，降低了耗電量，年可節電約70×104kWh。