输油离心泵运行效率影响因素分析及解决措施

杨晓峰

（大庆油田储运销售分公司资产设备管理部，黑龙江大庆 163000）

1 影响输油离心泵运行效率的因素

输油离心泵的运行效率，是原油管道运输过程中实际消耗的输出能量和总输入能量之间的比值，是衡量能量输出量的关键参数之一。输油离心泵投用前的选配阶段，以及投用运行过程中，有诸多因素影响输油离心泵的运行效率，降低输油离心泵的运行质量。

1.1 装配质量影响因素分析

输油离心泵装配过程中，离心泵的设计与型号选择过程存在许多因素影响着输油离心泵的运行效率。首先，输油离心泵设计过程中，输油管道沿线地质环境、气象气候、建筑条件以及铺设长度等都有着较大区别，输油离心泵的设计要求对运输管网长度、所需压力值等各项参数，进行科学、合理地计算与预测，并以此为依据确定离心泵的各项设计参数，如泵吞吐流量的确定，离心泵口径、转速及与管道的衔接方式等。但在实际设计与装配过程中，经常发生由于对实地调查不充分、不彻底等原因，造成输油离心泵设计参数确定的不合理，严重影响输油离心泵的运行效率。其次，在选择机泵型号时，应严格根据设计图的相关要求对机泵的型号结构进行合理选择，包括泵的整体结构形式、叶轮机组、密封结构以及轴承材料等。在对这些材料、部件进行装配时，也应结合设计图纸要求进行装配，确保各个装配环节符合标准要求，使输油离心泵实际功率尽可能地接近额定功率，确保其以较高的效率运行。此外，选择机泵电机时还应注意机、泵的匹配度，避免出现机泵无法充分发挥输入能耗效率，使输入能量白白损耗，降低输油离心泵的运行效率。

1.2 运行效率影响因素分析

输油离心泵运行阶段发生的故障是影响其运行效率的主要因素，故障主要包括：①经过较长时间的持续运行，输油离心泵振动数值明显升高，并且发出异常响声，这是机泵转动部件出现故障的表现。例如，基础固定零件出现松动，叶轮叶面发生气蚀或排气通道堵塞，机械密封出现泄漏以及机泵管道应力过大等；②电机出现转速过低等异常现象。电机非正常运转的主要原因是负荷过大导致的过载。电机过载大多是由于密封面摩擦受损、转子运行过程中受损、机泵运行超出参数设计要求等原因造成的；③在输油离心泵持续运行过程中出现轴承、泵体等温度超标而使离心泵的运行效率大幅降低。造成这一问题的主要原因是润滑油选择不合理，润滑油质量不满足机泵的运行要求，或者发生变质，或油量不导致轴承摩擦力增大而温度上升。泵轴、电机轴、轮毂等的不同心运行使电机的旋转值超标，也会使轴承温度快速升高，降低输油离心泵的运行效率

2 保障与维护输油离心泵运行效率的措施

2.1 装配阶段的防治措施

在输油离心泵设计过程中，应注意加强输油管道铺设距离，管道沿线地质、气象气候、建筑等条件的考察，结合实际情况对输油离心泵的各项参数进行合理设计，确保设计方案具有较高的科学性外，还必须严格控制装配质量，通过提高装配过程的监督力度，确保输油离心泵严格按照设计图纸装配，全面保障输油离心泵完成装配后在既定的参数设置内稳定、高效运行。

2.2 加强泵运行过程中的检查维护保养力度

2.2.1 严密监控运行状况

输油离心泵持续运行期间应时刻保持对其运行状况进行严密监控，若某一参数值超出或偏离设计值，一经发现必须及时进行预警，相关人员必须立即采取有效措施进纠正、调整。输油离心泵运行监控主要包括4 个方面的内容。①对输送油的流量进行监测，确保流量平稳且满足输送能力范围内稳定运行；②对离心泵进出口压力及压力差进行监测，确保其处于设计要求范围，避免发生气蚀问题；③对机泵的润滑情况进行监测，检测润滑油质量是否合格以及油量是否达标等；④对机泵温度及振动情况进行监测，检测噪声轴承的跳动量是否在允许范围内，以及是否出现密封泄漏问题等。一旦检测发现异常应及时采取有效措施，避免造成输油离心泵系统的损坏。

2.2.2 维护与保养

输油离心泵持续运行时发出故障预警，应立即停机检修，快速、准确地定位故障部位，采取相应措施，更换损坏的零部件，消除故障应力，尤其是注意对轴承的检查，确保密封面的有效性，避免类似问题再次发生。提高对机泵持续运行过程中故障的预见性，并采取积极的维护措施，同时认真做好日常检修工作，根据设备保养制度做好对机泵的定期保养，确保机泵处于较高的运行效率状态。

2.2.3 优化性能曲线

优化的原理是去除系统运行环节多余的扬程。①切削叶轮外径，将离心泵性能曲线下移，同时也能下移离心泵工况点。该方式可以起到一定效果，但不能切削到叶轮，否则无法恢复和使用。系统运行要求使用非常精准的机床设备，并且只可以减少流量，而不能加大流量，因此在一定程度上限制了其使用范围；②泵叶轮级数减少，离心泵性能曲线下移，工况点下移，但需要采取整体拆除的方法才能将多级泵的级数减低，通常适合用于稳定工况下；③及时淘汰低效率机泵，并且结合需要的流量与扬程使用新泵。还需重新设计，并对管—泵系统进行选型，需要耗费大量资金；④改变机泵叶轮转速，可以下移离心泵性能曲线和工况点，但要根据需要设置流量与扬程，随后开展减速运行。由于将管路特性曲线改变的方式需要消耗大量能源，所以不适合使用。综上分析可知，有效降低离心泵能源消耗的重要措施是提高机泵扬程利用率，减少节流损失，同时提升机泵的运行效率。在运行输油离心泵环节，为降低能源消耗，需要运用现代化节能技术，变频调速技术的迅速发展和日益成熟，可满足工业企业生产的需要，它具有节能、省力等优点，能起到降低能耗的作用。

2.2.4 新技术的应用

为提升输油离心泵的运行效率，还应加强新技术的应用。例如，可通过在旁路回流采取有效措施，或改善排液管路调节效果，对管路特性曲线进行调整，确保输油离心泵高效、平稳运行。通过对机泵的扬程、流量、压力差等进行调整，使机泵运行过程中能耗降低，进而提升机泵的运行效率。也可加强变频调速技术及自动化控制技术的应用研究，实现离心泵的节能运转。以及加强软件启动技术的应用，避免泵启动与电网之间的较大冲击，延长泵的使用寿命。

2.3 提高输油泵的节能效果

加强节能型电机的应用，降低输油离心泵运行能耗。通过对泵最佳运行参数的合理设计，同时加强变频调速技术的应用，使输油泵安全运行优势得到充分发挥，实现最佳输送油量状态。此外，在对机泵进行合理选择时，还应注意电机与泵的匹配度，避免出现“小马拉大车”与“大马拉小车”现象，造成能耗过大，加速泵的损耗。同时加强变频调速控制技术的应用，对离心泵不良运行状况以及离心泵出口流量进行及时调整，减少电耗，降低输送成本。

2.4 优化输油工艺技术措施

根据管网需求匹配输油泵机组，通过优化输油技术确保输油泵为输油管道提供足够的运输压力，避免输送压力不足，确保压力不会溢出过大造成油品损耗。因此，根据输油管道的直径、长度、区域跨度等对输油泵的型号进行合理设计与确定，使输油质量与效率达到最佳。此外，还应对输油管道系统进行优化。加强管道清洁管理，将管道输送阻力降到最低，同时预防管道结垢，对输油效率造成不良影响。基于对输油泵机组与输送管道系统的深入分析，优化输油工艺，确保输油工作的顺利开展。

3 结束语

离心泵是输油系统的重要设备，因此必须采取有效措施确保其较高的运行效率。实际生产中，无论是设计装配阶段还是运行阶段，都存在诸多影响输油离心泵运行效率的因素，必须基于对这些影响因素的深入分析，制定并落实保障输油离心泵运行效率的措施。