4.3 原油泵输

4.3.2  设计液量为考虑原油产量高峰、不均衡系数和原油含水率的日最大液量。取工作泵的总流量为设计液量即可满足正常生产要求，可以不再考虑其他裕量。实际上由于受泵型的限制，工作泵的流量往往会稍大于设计输液量。根据各油田对输油泵的长期使用经验，工作泵中间流量与设计输液量的比值在1～1.23之间。

    考虑到工艺设计中管路系统(包括设备)压力降计算比较复杂，局部阻力计算与实际有一定出入，压降计算中的一些参数(如含水油黏度)变化范围较大，对计算结果有一定影响。另外，还有管道结蜡、沉砂、结垢等因素的影响。泵的扬程需要留有适当的裕量。根据油田的具体情况，提出所选泵的扬程应为系统计算总水头的1.05倍～1.20倍。

4.3.3  目前油、气、水混输在各油田都有一些应用，油气混输泵除要满足水力机械的要求外，还应对气液流量的变化有很强的适应能力，现场试验表明，泵进口气液混合物的气液比例极不均匀，气液常交替流过泵体，因此，要求泵具有抗“干转”(即泵内100％气体)性能，常要求混输泵具有20min的“干转”能力。未经处理的油气水混合物比较脏，除水以外，还含有一定量的砂子等固体杂质，因此混输泵必须抗磨、抗蚀。

    目前国内双螺杆混输泵最高适用流量1100m3/h～2000m3/h，长期稳定运行最大入口含气率85％～98％；国内单螺杆混输泵最高适用流量200m³/h～1000m³/h，长期稳定运行最大入口含气率75％～95％；建议选用时根据供货商提供的具体技术性能指标确定。

4.3.4  我国的油田，除稠油外几乎全部采用离心泵输油。离心泵的优点是结构简单、体积小、价格便宜、工作可靠，故障少，便于维修，流量均匀，流量和扬程范围大。缺点是输送高黏原油时性能显著下降。效率换算系数0.45是离心泵工作范围的下限。当效率换算系数小于0.45时，使用离心泵已很不经济，泵吸入性能明显降低，泵运行不安全因素增大。离心泵工作的适宜范围是效率换算系数大于0.7。当换算系数为0.45～0.7时，在泵输系统有效汽蚀裕量允许的前提条件下，泵的选型还应考虑设备费、动力费、维护费等因素，通过技术经济对比分析确定。考虑介质黏度因素确定泵类型时，可通过查询输送黏性介质时的有关泵的性能图表确定。由于离心泵输送高黏度原油时性能显著下降，所以国内油田普遍采用容积泵输送稠油。

4.3.5  “稠油输送泵的总流量宜按设计液量的1.1倍～1.2倍确定，出口压力宜按输油系统计算总水头的1.1倍～1.2倍确定”。这里的总流量是指各工作泵的排量之和。本规定考虑了稠油热采的特点。在蒸汽吞吐期采油期间，各周期产油量以及同一周期开井时间不同时，产量的变化幅度很大，对胜利、辽河、河南以及新疆等油田调查了解到，某些稠油油田实际的液量为设计液量的1.2倍～1.5倍。

4.3.6  在确定泵的台数时，主要考虑两个因素：一是适应输液量的变化，二是尽量提高泵效。

    对于采用注水开发的油田，初期液量和后期液量一般相差较大。特别是投产液量低于设计油量时，初期输油量仅为设计液量的1/3左右。如果设计只考虑一台泵工作，因初期油量太小不能连续运行，使生产管理困难又浪费动力。接转站设3台泵，刚投产时一台运行，到后期2台泵运行，就可以较好地适应接转站液量的变化，保证连续运行并节省电耗。

    在满足工艺要求，适应液量变化的情况下，泵的工作台数应尽量少，以提高输送效率。无特殊情况(例如受泵的选型限制)，相同功能的泵，操作台数不应多于3台。

    在调查中了解到并联运行的泵，有时出现吸入流量不匹配，不均衡，有吸不上液的情况。本次特提出“应考虑吸入管流量的分配和泵吸入性能的匹配”。

4.3.9  在管道施工中，有时发现管道内遗留棉纱、手套、草袋等物。清管时，清除物中还有石块、木棍。另外，在生产过程中发现有胶皮、烂草、树叶等进入油罐中。鉴于上述情况，为保护泵安全运行，有必要在泵前设过滤器。

    各种泵对输送介质中所含杂质的要求是不同的。离心泵流道较宽阔，运动件没有啮合面，比较小的碎片不会对离心泵造成危害。因此离心泵的过滤器可采用较稀的滤网，大庆油田采用3目～10目，国内炼油厂离心泵用过滤器采用6目。

    由于离心泵用过滤器网眼大，阻力小，实践证明可以采用较小的过滤面积。胜利油田过滤器滤网流通面积一般为3倍～4倍吸入管截面积。根据以上情况，规定滤网开孔面积一般为吸入管截面积的3倍～4倍。实际选用时，大型泵可选用低值，小泵宜选用高值。

4.3.10  离心泵出口设止回阀是为了防止介质倒流，造成泵的叶轮损坏。容积泵出口设旁路回流阀相当于安全阀的旁通阀，作用是容积泵的部分流量通过回流阀来进行回流，以达到调节出口压力的目的。回流阀开度越大，输送流量越低，压力越低。

4.3.11  容积泵与离心泵不同，在操作不当(如：出口管路未打开就启泵)的情况下，可能使出口管路出现超压，造成系统的损坏，故应在靠近泵出口的管段上安装安全阀。本条为强制性条文，必须严格执行。

4.3.12  安全阀入口管道应设在泵出口与切断阀之间，安全阀出口管道应接至泵进口与切断阀之间的管道。有的安全阀的泄放端是直接引到了泵房外，既不安全也不环保，因此本条特提出“安全阀的泄放端管段宜与泵的入口端管段连接”。

4.3.13  油田泵站一般地势比较平坦，为不加大罐基础工程量又满足灌泵要求，依场区地势，一般是使罐底标高高于泵房地坪0.5m以上，罐内低液位高于泵中心一般仅1m。为了使泵有较好的吸入条件，需限制吸入管流速，以减少吸入管路摩阻。考虑到泵站扩建时更换管道的实际困难，泵吸入管道设计流速宜稍低一些。但流速太低时，水力坡降的减少(绝对值)已不明显。一般为排出管流速的1/2。

    在管内流速相同时，管径增加，水力坡降将减小，所以输量大时可以采用较高的流速，而输量小时则应采用较低的流速。

    对于管径在DN150～DN700范围内的泵吸入管道，液体流速宜为0.6m/s～1.0m/s。泵站规模较小，原油黏度较高，泵的吸入性能较差，油罐同泵房高差较小时，应采用较低的流速。反之，可采用较高的流速。有的油田泵入口的流速不大于0.8m/s，有的油田在0.5m/s左右。

    站内泵排出管道流速，一般是等于或稍低于站外管道流速。目前各油田普遍采用的流速范围为1m/s～2m/s。

    稠油泵的进出口流速均更低，辽河、新疆、胜利等油田工艺设计的经验参数为：进口支管流速一般为0.4m/s～0.6m/s，干管流速一般为0.3m/s～0.5m/s；排出口支管流速一般为1.0m/s～1.5m/s，干管流速一般为0.8m/s～1.2m/s。

    因此，本条规定的泵进出口流速是在综合了普通原油泵(离心泵)和稠油泵(容积泵)进出口流速经验数据的基础上提出的。

4.3.14  由于目前国内生产的油气混输泵不同产品的进、出口管道允许流速差异较大，规范编制中确定了较宽的进、出口管道流速范围，在实际确定管径时，可根据管道工艺布置、外输管道的管径适当调整。

    混输泵入口压力过低时，容易抽空、产生振动，并损坏机械密封，通常混输泵运行吸入压力不低于0.2MPa。

4.3.15  当输油泵采用离心泵时，根据经验，泵吸入管与排出管内径应符合如下要求：

    (1)排出管内径应大于或等于泵的排出口内径；

    (2)吸入管内径应至少比泵进口内径大一级。

4.3.16  缓冲罐的作用，一是在正常生产状态下，将液面控制在一定范围内，实现密闭集输；二是在输油泵突然停运或来油突然全部中断的情况下，提供一个判断和排除故障的时间，防止原油进入气管道或输油泵抽空；三是利用正常缓冲容积，减少油流的不均衡性，以改善原油处理装置的工作条件，如原油稳定装置的进料泵缓冲罐、原油脱水站的脱水泵缓冲罐。

    按照上述缓冲罐的作用，其缓冲容积应由三部分组成。第一部分是正常生产缓冲容积，即控制高、低液位之间的容积，其作用是将液面控制在一定范围内，实现密闭集输，并在一定程度上减小油流的不均衡性；第二部分是上部缓冲容积，即允许最高液位与控制高液位之间的容积，其作用是在密闭输送装置的输油泵突然停运时，提供一个倒换流程或采取其他应急措施的时间，防止原油进入气管道；第三部分是下部缓冲容积，即控制低液位与允许最低液位之间的容积，其作用是在来油中断时，提供停泵操作的时间，防止输油泵抽空。由于大多数情况上部缓冲容积应大于下部缓冲容积，因此正常生产的缓冲容积一般位于缓冲罐的下半部或中间偏下部。

    影响缓冲时间的因素较多，如进出物料的不平衡程度，液面自动控制水平，由密闭流程切换为开式流程的难易程度(如开关阀的个数和大小，阀门是手动或是气动和电动，操作阀门是集中还是分散等)。因此，只能按照密闭输油运行的经验，提出一个缓冲时间范围，在进行工程设计时，应按照具体情况，确定合理的缓冲时间。一般地说，进出液量不平衡严重，液面自动控制程度较差，切换流程比较困难者，宜采用较大的缓冲时间，反之可采用较小的缓冲时间。

    考虑到流程切换和液位控制的技术水平，提出密闭输油装置的总缓冲时间一般仍为10min～20min。特殊情况(如：来液不均衡，液量较小，泵型较小或泵型难选，地处偏远，地形复杂，难以管理等)的缓冲时间一般可以按30min左右设计。考虑到稠油泵输的实际情况，稠油泵输缓冲罐的缓冲时间仍规定为20min～40min。

4.3.18  一般情况下，功率为40kW以上的电机采用变频调速器比较经济合理。

4.3.21  泵或电动机(驱动装置)的重量超过1000kg或台数较多时，泵房或泵棚内宜设检修用的起重设备。