原油管道输送中高粘度泵工作机理及问题解析

由于我国原油主要是“三高”原油，输送时既需加压又需加热，所以我国原油输送管道的输油站大多为热泵站，热泵站中主要设备有：高粘度泵及配用电机、加热炉、换热器等。纵观原油管道输送的历史及现状，以长距离原油输送管道替代铁路原油运输这一发展趋势是不可逆转的。高粘度泵是长输管道输送的动力源。高粘度泵一般采用电动机拖动，机组功率由管道设计输送能力选择匹配。为防止高粘度泵原油泄漏引起火灾爆炸，高粘度泵房内的电机与高粘度泵之间设有隔墙。露天装置的保温沥青泵机组现已在我国主要输油管道上广泛应用。
　　一、原油管道输送中高粘度泵工作机理
　　原油管道输送中高粘度齿轮泵主要有齿轮式高粘度泵、活塞式高粘度泵、刮板式高粘度泵，我们以   为常见的齿轮式高粘度泵为例，来探讨原油管道输送中高粘度泵工作机理。
　　齿轮式高粘度泵适用于输送粘度在300C.s.t以下的各种油类，如原油、柴油、润滑油、动植物油等。配用铜齿轮可输送低闪点液体，如汽油、苯等。介质温度不超过70℃，油泵的使用温度不超过300℃。泵本身带有   阀，超载时起   保护作用。轴封有骨架油封、机械密封、填料密封三种型式。轮式高粘度泵是有泵体、泵盖、齿轮、轴承套以及轴端密封等零部件组成。齿轮均经氮化处理，有较高的硬度和性，与轴一同安装在轴套内。泵内所有运转部件均利用其输送的介质润滑。泵内四个轴承套在泵体内安装，随工作压力大小自动调整端面间隙，因此泵的压力稳定，输出流量脉动小，容积率高。本系列齿轮油泵结构简单紧凑，使用维护方便，适应性强，。齿轮采用具有   八十年代水平的一双圆弧正弦曲线齿型。它与渐开线齿轮相比，   突出的优点是齿轮啮合过程中齿廓面没有相对滑动，所以齿面无破损、运转平衡、无困液现象，噪音低、寿命长、。该泵摆脱了传统设计的束缚，使得齿轮泵在设计、生产和使用上进入了一个新的。高粘度齿轮油泵设有差压式   阀作为超载保护，   阀全回流压力为泵额定排出压力的1.5倍也可在允许排出压力范围内根据实际需要另行安装。该泵轴密封设计为两种形式，一种是机械密封，一种是填料密封，可根据具体使用情况和用户要求确定。
　　二、我国输油管道普遍存在的问题及解决办法分析
　　1、含蜡原油管道输送问题
　　目前我国国产原油大部分情况含石蜡成分较多，会导致原油凝点高、低温流动性差，这就会造成管道运输过程中因阻力大而耗能高，甚至出现管道阻塞问题。为应对该类问题，传统手段是在输油管线上每隔一段距离设置一个加热站，将原油加热输送。但该方法需要设备多、成本大，且一旦出现停运则原油温度骤降就有堵塞隐患。
　　随着科技的进步，目前稀释法、水乳化法、微生物法、掺降凝剂法等纷纷被应用于含蜡较高的石油输送中。其中掺加降凝剂后，可以改变蜡晶形态和结构，从根本上   原油流动性，能够实现“常温输送”，掺加一次可输送超过200km，降低运输费用。
　　2、地形高低起伏问题
　　我国地形总体呈现“西高东低”趋势，山地占到国土总面积的33%左右，造成局部地形复杂，诸如黄土高原、秦岭山地、四川盆地等，也是石油管线必经之地。大落差会造成输油管道静压或动压过高，一旦压力控制失稳，就会造成不满流、塞流、水击超压等问题。
　　针对这类落差较大地段问题，目前常采用在输送站点增设减压系统，而且将水击保护系统加入到减压阀控制中。在大高差输油管道设计时，应注意以下几个问题：①上游泵站和“爬坡”泵站均应采用并联设计；②可将“爬坡”泵站储油罐油位作为调节泵站的重要参考依据；③应将上游泵站和“爬坡”泵站协调控制、相互保护。
　　3、低输量问题
　　石油管道均是按照油田的   高产量设计的，但随着开采时间增加，产量必然下降，此时管道处于低输量情况。出现该情况，不仅会增加输油成本，而且会造成输油不稳定甚至柠管事故。目前我国华东地区多个油田处于低输量状态，对经济效益和输送   均造成   影响。
　　针对低输量问题，目前主要应对措施有两种：
　　①在原油中掺入适量降凝剂，并辅助加热处理。该措施工艺成熟，应用广泛，但成本较高，进一步削弱了原油输送经济性；
　　②若重复添加降凝剂效果不明显，则会增加输送能耗，因此可采取“降温输送法”(即：降低中间站进站温度)。
　　输油管道具有技术规格要求高、   性好、输送距离长、输送对象等诸多特点，因此在设计时需要考虑的因素很多。技术人员应现场考察，紧密结合工程特点、地质条件来设计管线，输油的经济和   ，并且对管线的远景规划要有明确认识。