摘 要 通過對進口的原油外輸泵轉(zhuǎn)子部件國產(chǎn)化改造的應(yīng)用實例,分析了CEP平臺原油外輸泵運行過程中存在的問題,并提出了解決辦法。
關(guān)鍵詞 原油外輸泵轉(zhuǎn)子部件 磨擦副 沉淀硬化不銹鋼
本文介紹了廣東省佛山水泵廠有限公司(以下簡稱佛泵)與中國海洋石油天津分公司(以下簡稱中海油)合作對渤海灣36-1油田CEP海上中心平臺原油外輸泵轉(zhuǎn)子部件進行國產(chǎn)化改造的應(yīng)用實例,分析了CEP平臺原油外輸泵實際運行過程中存在的問題,并提出了解決該問題的辦法。 1.項目情況 1.1 原油外輸泵的使用情況 渤海灣36-1油田CEP中心平臺上共有5臺從美國Ingersoll-Dresser Pumps公司進口的4×11DA-10原油外輸泵(以下簡稱原油外輸泵),編號分別為CEP-P-101A/B/C/D/E,各衛(wèi)星平臺通過海管將原油輸送到中心平臺上,經(jīng)處理,由原油外輸泵通過海管把原油輸送到SZ36-1陸地終端,作進一步處理。 1.2 原油外輸泵的結(jié)構(gòu) 原油外輸泵為臥式,單吸多級。主要由吸入室、中間室、排出室及10級葉輪轉(zhuǎn)子部件、機械密封部件、軸承部件等。軸向剖分式結(jié)構(gòu),閉式葉輪,葉輪對稱布置。 1.3 原油外輸泵國產(chǎn)化改造動因 用于CEP平臺的原油外輸泵由于介質(zhì)的復(fù)雜性(原油含天然氣、砂、水)及輸油裝置的實際工況等原因,五臺泵的轉(zhuǎn)子平均二個月左右就損壞,需拆泵檢修,因該泵為美國公司生產(chǎn),零配件價格昂貴、供應(yīng)時間周期很長,嚴重影響到整個36-1海上油田的生產(chǎn)。 1.4 改造要求 為了解決原油外輸泵備件供應(yīng)難題,中海油委托佛泵對該泵的轉(zhuǎn)子部件進行國產(chǎn)化。要求使用壽命不抵于進口產(chǎn)品,性能要求完全符合原泵的性能,參數(shù)如下:

2.工廠試制 1.1 方案制定 針對原油含砂、水、天然氣多的介質(zhì)特點,國產(chǎn)化的主要難題是壽命問題。零件材質(zhì)是關(guān)鍵,經(jīng)過分析研究確定材質(zhì)方案為:葉輪為1.4460雙相不銹鋼,主軸為1.4462雙相不銹鋼,密封環(huán)為1型鎳奧氏體球鐵。 1.2 原油外輸泵的轉(zhuǎn)子的國產(chǎn)化結(jié)果 按上述要求,研制生產(chǎn)了第一批轉(zhuǎn)子部件,并于2002年5月裝入原泵殼在佛泵水泵試驗站以清水為介質(zhì)做1485r/min降速試驗,性能如下:

根據(jù)相似理論[1] ,將其換算成2965r/min實際工況下的轉(zhuǎn)速,性能如下:

1.3 試驗結(jié)果分析 因變壓器容量的限制,在試驗站采用降速試驗,且試驗介質(zhì)是清水,與輸送原油的實際工況存在差異。根據(jù)試驗結(jié)果,考慮介質(zhì)不同的粘性換算和用戶經(jīng)驗,可以初步得出的結(jié)論:佛泵研制的新轉(zhuǎn)子的水力性能指標達到或超過原泵的性能參數(shù),但不能明確現(xiàn)場原油輸送裝置的管路特性曲線與泵的性能特性曲線是否匹配(即泵的額定工況是否與實際工況相符)?實際工況下軸承的溫升?由于實際運行時振動是否能夠滿足要求?雙方?jīng)Q定上CEP平臺做工業(yè)運轉(zhuǎn)試驗。 3.工業(yè)運行試驗 3.1 使用30小時情況記錄 裝國產(chǎn)轉(zhuǎn)子的泵在CEP平臺B位置(以下簡稱B泵),本人作為佛泵項目工程師上CEP平臺負責(zé)本次工業(yè)運行試驗,指導(dǎo)調(diào)試。現(xiàn)場情況:A位置沒有裝泵,C、D位置裝有原廠同類型的泵,E位置裝有一臺國內(nèi)某水泵廠生產(chǎn)的原油輸送泵(除鱗泵)。B泵從當(dāng)日凌晨4:23分開始運行,至次日上午10:00分左右停止,其工況及運行記錄如下表。 下表中溫度單位為0C; 泵軸瓦溫度—前表示泵非驅(qū)動端軸瓦、后表示泵驅(qū)動端軸瓦; 壓力單位為kgf/cm2; 電流單位為A; 振動單位為mm/s,前一值表示軸承箱處垂直方向振動,中間值表示軸承箱處水平方向振動,后一值表示軸承箱處軸向方向振動,振動速度值為均方根值(有效值)。
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