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中海油CEP平台原油外输泵的国产化改造
http://www.jdkenflo.com 阅读1327次

摘  要  通过对进口的原油外输泵转子部件国产化改造的应用实例,分析了CEP平台原油外输泵运行过程中存在的问题,并提出了解决办法。

关键词  原油外输泵转子部件   磨擦副  沉淀硬化不锈钢

本文介绍了广东省佛山水泵厂有限公司(以下简称佛泵)与中国海洋石油天津分公司(以下简称中海油)合作对渤海湾36-1油田CEP海上中心平台原油外输泵转子部件进行国产化改造的应用实例,分析了CEP平台原油外输泵实际运行过程中存在的问题,并提出了解决该问题的办法。
1.项目情况
1.1 原油外输泵的使用情况
渤海湾36-1油田CEP中心平台上共有5台从美国Ingersoll-Dresser Pumps公司进口的4×11DA-10原油外输泵(以下简称原油外输泵),编号分别为CEP-P-101A/B/C/D/E,各卫星平台通过海管将原油输送到中心平台上,经处理,由原油外输泵通过海管把原油输送到SZ36-1陆地终端,作进一步处理。
1.2 原油外输泵的结构
原油外输泵为卧式,单吸多级。主要由吸入室、中间室、排出室及10级叶轮转子部件、机械密封部件、轴承部件等。轴向剖分式结构,闭式叶轮,叶轮对称布置。
1.3 原油外输泵国产化改造动因
用于CEP平台的原油外输泵由于介质的复杂性(原油含天然气、砂、水)及输油装置的实际工况等原因,五台泵的转子平均二个月左右就损坏,需拆泵检修,因该泵为美国公司生产,零配件价格昂贵、供应时间周期很长,严重影响到整个36-1海上油田的生产。
1.4 改造要求
为了解决原油外输泵备件供应难题,中海油委托佛泵对该泵的转子部件进行国产化。要求使用寿命不抵于进口产品,性能要求完全符合原泵的性能,参数如下:

2.工厂试制
1.1 方案制定
针对原油含砂、水、天然气多的介质特点,国产化的主要难题是寿命问题。零件材质是关键,经过分析研究确定材质方案为:叶轮为1.4460双相不锈钢,主轴为1.4462双相不锈钢,密封环为1型镍奥氏体球铁。
1.2 原油外输泵的转子的国产化结果
按上述要求,研制生产了第一批转子部件,并于2002年5月装入原泵壳在佛泵水泵试验站以清水为介质做1485r/min降速试验,性能如下:

根据相似理论[1] ,将其换算成2965r/min实际工况下的转速,性能如下:

1.3 试验结果分析
因变压器容量的限制,在试验站采用降速试验,且试验介质是清水,与输送原油的实际工况存在差异。根据试验结果,考虑介质不同的粘性换算和用户经验,可以初步得出的结论:佛泵研制的新转子的水力性能指标达到或超过原泵的性能参数,但不能明确现场原油输送装置的管路特性曲线与泵的性能特性曲线是否匹配(即泵的额定工况是否与实际工况相符)?实际工况下轴承的温升?由于实际运行时振动是否能够满足要求?双方决定上CEP平台做工业运转试验。
3.工业运行试验
3.1 使用30小时情况记录
装国产转子的泵在CEP平台B位置(以下简称B泵),本人作为佛泵项目工程师上CEP平台负责本次工业运行试验,指导调试。现场情况:A位置没有装泵,C、D位置装有原厂同类型的泵,E位置装有一台国内某水泵厂生产的原油输送泵(除鳞泵)。B泵从当日凌晨4:23分开始运行,至次日上午10:00分左右停止,其工况及运行记录如下表。
下表中温度单位为0C;
泵轴瓦温度—前表示泵非驱动端轴瓦、后表示泵驱动端轴瓦;
压力单位为kgf/cm2;
电流单位为A;
振动单位为mm/s,前一值表示轴承箱处垂直方向振动,中间值表示轴承箱处水平方向振动,后一值表示轴承箱处轴向方向振动,振动速度值为均方根值(有效值)。

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