电动潜油泵在油库中的应用

梁少婷，陈慧敏，拜 璐，张 龙，徐玉朋

浙江海洋学院石油化工学院，浙江 舟山 316000

0 引言

泵是输送液体介质并提高其能头的一种机械设备，因为被广泛使用于工农业的各个领域，所以又是一种通用机械。潜油泵是离心泵的一种，与普通离心泵的主要区别是：潜油泵在介质液面以下工作，无需灌泵。根据其驱动方式可分为电动潜油泵、液动潜油泵、气动潜油泵三类。

1 电动潜油泵的发展现状

1.1 电动潜油泵的基本结构

潜油泵主要有泵轴、叶轮、导壳、泵壳等组成。如图1所示为绿牌电动潜油泵结构图。

图1 绿牌电动潜油泵结构图

1.2 国内外电动潜油泵的技术发展

1.2.1 国外电动潜油泵的发展

作为全球公认的潜油泵品牌，红夹克潜油泵具有一百年多年的历史。最初的生产商红夹克公司创立于1879年。1956年应美国石油界的要求，成功地开发了世界上第一台潜油泵，即红夹克潜油泵，并在潜油泵上配上了测漏器。目前，维德路特的红夹克电动潜油泵已经被世界各地超过150000个加油站所证明了的产品，全球市场分额达65%以上，但它采用的屏蔽电机也是富兰克林制造的，也就是潜油泵的另一大品牌“蓝夹克”潜油泵的制造商。红夹克电动潜油泵目前已经具有29个派生规格，其流量最大为1000m3/h，扬程最大为40m。

近年来，随着电动潜油泵市场份额的加大，美国的7家电动潜油泵公司更是研发了多种先进的电动潜油泵技术及其配套设备、软件，以此来保证电动潜油泵的前瞻性及稳定性、安全性。如：电动潜油泵电动机保护器性能测试系统、电动潜油泵的上卸鹤管、电动潜油泵井下油水分离器、运行寿命模拟仿真装置等。

1.2.2 国内电动潜油泵的发展

作为新兴的潜油泵品牌，绿牌潜油泵进入市场6年以来以他高质量的产品，优质的服务赢得了石油界的赞扬。绿牌潜油泵是由天津加马机械厂经过多年科研公关制造的中国人自己的潜油泵。多次获得天津市科委的科研奖励基金，并取得了多项专利证书。先后被天津、山西、沈阳等省中石化以及部分省的中石油认可。目前，绿牌多种型号的潜油泵在全国20多个省市自治区的500多个加油站、油库生产线安装使用2000多套，无一故障。

2 铁路装卸工艺优化设计

2.1 铁路装卸工艺存在的问题

由于我国铁路油罐车一直采用上部卸油工艺，当气温高于35℃时，油品的饱和蒸气压降低，常规的负压卸油出现油气混输，当管内任意处液体压力达到相应温度下的饱和蒸汽压时，所输送液体便会发生沸溢现象，在易于气体积聚的部位，积聚气化汽（俗称“气袋”），阻碍甚至完全阻塞液体的流动。严重时整个管段都会发生气化，这个现象成为“气阻”。

铁路油罐车卸油发生气阻一方面会造成卸油流量下降、输油时间加长，严重时出现气阻断流，无法卸油；另一方面还会造成油蒸气的大量挥发，造成油品浪费。此外，由于管系液相、气相并存，易使管系产生水击，使管系件产生振动、噪声，严重时还会对管系件造成破坏，引起安全事故。

2.2 铁路装卸工艺的选择

为克服气阻问题，油库采用了不同的卸油工艺，但是目前克服气阻的各种方法都还在实验研究中。例如采用压力卸车、在罐车内通入氮气、或利用原有的卸车系统，将卸油泵出口的油流用一根辅助管道引到设在鹤管顶部的喷射增压器上，就可使卸油鹤管内的压力增大，从而克服鹤管高点处的气阻。另外，许多小型油库在轻油罐车作业中采用滑片泵直接抽吸油罐车中的轻质油，取得了成功。

但是，从使用效果进行综合来分析，采用潜油泵来克服气阻是比较有效地一种卸油工艺。因为从油库铁路接卸油过程中来看，潜油泵卸油具有以下的优点：

1）能有效的防止气阻、气蚀现象的产生，解决了夏天白天卸油难的问题；2）使用本泵增压，不需排除管路中的空气，可直接卸油；3）采用优化水力模型，CAD设计，效率高、噪声小；4）安装简单、操作方便、运转平稳可靠；5）能与各种型号的鹤管联结；6）缩短作业时间，减轻工人劳动强度，避免铁路运力损失，减少油品对环境的污染；7）无油气、污油排出，减少油品损耗，改善卸油环境；8）可做到卸油扫舱一步到位，节省投资。

因此，潜油泵卸油工艺在油库铁路卸油中被广泛使用。

3 电动潜油泵在油库铁路卸油工艺中的发展前景

潜油泵根据其驱动方式可分为电动潜油泵、液动潜油泵、气动潜油泵三类。

气动潜油泵卸油工艺是利用压缩空气带动叶轮旋转，泵提供的扬程能使鹤管在正压下进行工作，但是气动潜油泵上卸工艺需要专门压缩气体作为动力源，而且工作时噪声大，压缩气体容易泄漏，能源利用率低，设备维护费用高等难题，因此在油库铁路装卸工艺中应用不多。

液动潜油泵卸油工艺是利用液压站把电能转化为液压能驱动液压马达带动离心泵运转，在液压作用下离心泵处于正压状态，鹤管中的液体也处于正压状态，因而能有效的消除管道中的气阻现象。但是液动潜油泵上卸工艺存在罐车底油卸不净、需要外加液动泵、设备腐蚀快、动力源容易水化、拆装复杂等难题。

随着社会的经济的发展及电动潜油泵式加油机在国内加油站的普及,电动潜油泵的经济效益和安全因素已经被越来越多的油库、加油站认可和肯定。在国内，中石化系统已有5座油库铁路装卸系统使用电动潜油泵进行卸油。

研究油库铁路卸油采用电动潜油泵上卸工艺存在很多的优点：第一，电动潜油泵的发展有助于环境保护及安全生产，采用电动潜油泵进行卸油可以克服气阻，减少油品在装卸过程中的蒸发损耗，电动潜油泵自带的电动连锁装置可以直接检测在装卸过程中周围的环境，一旦发生危险可以进行自动报警、停泵；第二，电动潜油泵的发展能节约能源和提高企业经济效益；第三，电动潜油泵的发展能提高工作效率和减轻员工劳动强度；第四，电动潜油泵的装卸可以实现远程控制，在满足石油库电气防爆等级的基础上便于实现油库的自动化管理；第五，电动潜油泵在投产时，不需要过多的专门性匹配设备，减少了油库的一次性投资。

4 结论

随着电动潜油泵在我国的加油站的普及，油库铁路装卸工艺中电动潜油泵的研制及发展也要充分吸收国内外已有先进技术，根据电动潜油泵在油库作业的实际情况，研制经济适用、符合我国国情的电动潜油泵。针对国内目前电动潜油泵在油库中的使用现状，我们建议：一方面要加强对电动潜油泵的安全设计，改进电动潜油泵的整体结构；另一方面应该从油库的实际出发，优化铁路罐车的电动潜油泵卸油工艺，减轻电动潜油泵相应的装配及电机重量，使得在操作是更加安全、方面、快捷。

[1]竺柏康，徐玉朋主编.油库加油站设计与管理[D].浙江海洋学院，2011，1.

[2]姬忠礼，邓治安，赵会军.泵和压缩机[M].北京：石油工业出版社，2008，1.

[3]赵利生，张黎明.电动潜油泵在上卸鹤管中的应用[J].石油库与加油站，2006，10.