油气集输工艺中离心泵的选用及对质量控制的影响分析

秦春红 范宇 李艳丽

摘要：在油气集输工艺中，离心泵发挥着非常重要的作用，能够保证生产的顺利进行。因此，技术人员在对离心泵进行选择的过程中，应该从现实生产需求出发，做好其流量、扬程等参数的分析，明确其对于油气集输工艺质量控制的影响。本文从离心泵选用对于质量控制的影响出发，就其选用步骤进行了分析和研究。

关键词：油气集输工艺；离心泵；选用；质量控制

前言：经济发展带动下，社会对于石油、天然气等化石能源的需求持续增长，也因此带动了油气集输工艺的发展。在油气集输过程中，离心泵是核心设备之一，其运行参数和性能会对油气集输的质量产生巨大影响。从保证油气集输效果的角度，技术人员应该高度重视油气集输工艺中离心泵的选用。

1 离心泵选用对质量控制的影响

油气集输简单来讲，就是将分散油井生产的油气产品集中在一起，经过初步加工处理后，得到合格的石油和天然气产品，并将其分别输送到炼油厂和燃气终端。油气集输是一个系统性的工艺过程，包含了油气分离、油气计量、原油脱水以及天然气净化等环节。在油气集输工艺中，离心泵能够促进石油与天然气等伴生气体的分离，实现分别输送，发挥着相当重要的作用，做好离心泵的选用工作，可以切实保证油气集输的质量，也能够实现油田的节能增效。

在对离心泵进行选用的过程中，存在几点要求，一是应该能够满足油气集输生产工艺对于力量、扬程等相关参数的要求；二是应该充分保证油气输送的品质；三是必须确保离心泵具备较好的吸入性能和润滑冷却性能，其零部件的强度足够且通用性好，为操作和维护提供便利。

2 油气集输工艺中离心泵的选用步骤

2.1明确基础数据

依照油气集输工艺的实际需求，对详细地基础数据进行明确，一是泵体安装的位置数据，如温度变化、海拔高度、连接装置工况等；二是输送介质物理性质，如粘度、密度、腐蚀性等；三是操作条件，包括操作温度、输入输出罐压力、管线直径、输送量等。

2.2确定流量扬程

结合工艺设计中给出的油气集输生产所需的流量值（正常流量和最大值流量），在对离心泵进行选择的过程中，可以直接选择最大流量，而如果工艺设计中只给出了正常流量，则应该借助恰当的安全系数，对泵流量进行估算。工艺设计中给出的最大所需扬程可以直接利用，如果需要对扬程进行估算，则应该先绘制出离心泵的立面流程图，对离心泵在流程中的具体位置、标高和距离进行标注，然后确定好管线的长度以及各类配件的数量。考虑在实际运行中可能出现的特殊情况，如处理量增大、阻力损失变化、管线安装误差等，在确定扬程时还应该充分考虑流动损失，留出一定余量。

2.3选择类型型号

离心泵的类型和型号会因为输送介质的不同而不同，在油气集输工艺中，脱水系统一般会选择Y型泵、污水处理系统选择BA型泵或者IS型泵，外输油泵以DY和DK型泵最为常见。依照上一步骤确定好的流量和扬程，对照相应的离心泵性能规格表，可以对其型号进行选择，比较常见的选择方法，是将流量和扬程的具体数值在离心泵系列性能曲线型谱图上标绘出来，查看交点落在哪一个区域，对应四边形框内就是待选的离心泵型号。

2.4相关功率计算

考虑离心泵在实际应用中的效果，需要对离心泵和原动机的功率进行计算，以此来确保离心泵的正常使用，将其在油气集输中的作用切实发挥出来。具体来讲，应该结合输送介质的密度，之前确定的流量、扬程以及离心泵效率等，就离心泵的有效功率、轴功率和原动机功率进行计算。

2.5吸入性能验证

依照离心泵样本或者铭牌给出的允许汽蚀余量和允许吸入真空度，对工艺流程所允许的离心泵安装高度、安装位置进行对比分析，确保所有机组都可以实现稳定运行，避免出现不吸液或者汽蚀问题。离心泵的吸入性能可以借助泵允许汽蚀余量或者允许吸入真空高度进行表示，在进行核算验证的过程中，需要借助相关公式实现。

一方面，可以利用允许汽蚀余量对离心泵的安装高度进行计算。允许汽蚀余量主要是液流从吸入罐经过相应的吸入管路进入到离心泵吸入口后，依然具备的推动和加速液体进入流道，较液体气化压力更高的有效压力。在对离心泵进行选择和使用的过程中，借助允许汽蚀余量，能够准确计算出其几何安装高度。

公式中， 和 分别比表示吸入罐液面壓力和吸入介质饱和蒸气压，单位为m，γ表示液体重度，单位N/m³， 表示泵样本给出的允许汽蚀余量，单位m， 表示吸入管路液体流动损失，单位m。

另一方面，可以借助允许吸入高度，对离心泵的安装高度进行计算，相关计算公式为

其中存在

公式中， 表示离心泵吸入口的平均速度压头，单位m；Hs、Ha和Hv分别表示允许吸上真空高度、使用区域大气压以及输送液体温度下饱和蒸气压。

必须明确，离心泵的安装高度是保证其正常运行的关键，必须满足相应的校核条件，如果不满足，在特定条件下，可以适当增大吸入管径，或者增大离心泵和罐体的标高差，保证离心泵的正常运行。

3 结语

总而言之，油气集输工艺中，需要做好离心泵的选用，从效率方面，在同时满足使用需求的情况下，应该优先选择单机泵。技术人员需要确定号离心泵的流量和扬程，结合型谱图或者相应的系列特性曲线，对离心泵的类型及型号进行明确，做好功率计算和吸入性能验证，确保离心泵的正常稳定运行。

参考文献：

[1]钟迎.输油离心泵的选型及应用研究[D].东北石油大学，2018.

[2]鲁寅.油气集输设备的维护保养措施[J].化工设计通讯，2017，43（12）：207，220.