理论教育 高效输送油液的管道泵

高效输送油液的管道泵

时间:2023-06-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:因此,尽快提高我国大输量管道输油泵的整体技术水平对促进石化工业的发展具有重大意义。至此,大输量管道输油泵的研制和升级改造已成为我国泵行业技术发展和水平提升的一项重要课题。在中石油、中石化的大力配合和国内制造厂家的共同努力下,国产大输量管道输油泵成功投入工程应用,开启了国产化的新篇章。

高效输送油液的管道泵

管道运输原油和成品油重要运输方式之一,具有运量大、不受气候和地面其他因素限制、可连续作业以及成本低等优点。

1958年,我国建成了第一条长距离原油输油管道——克拉玛依至独山子炼油厂的输油管道,从此掀起了中国油气管道建设的第一个高潮。1970年8月3日,国务院决定展开东北“八三工程”会战,经过军民团结奋斗5年,于1975年建成了庆—抚线、庆—铁线、铁—大线、铁—秦线、抚—辽线、抚—鞍线、盘—锦线、中—朝线8条管线,总长2471km。输送介质全部为原油,在东北地区率先形成了输油管网。同时随着东北、华北、华东和西北地区油田的相继开发以及大中型炼油厂的建成投产,我国油品管道运输业得到迅速发展。

长输管道的一个重要环节是沿程分布的泵站,而每个泵站的核心装备就是大型高效长输管道输油泵机组。在庆—铁线的管道项目建设中,首次采用了沈阳水泵厂生产的60台国产大输量输油主泵,配套电动机上海电机厂生产。泵的性能参数:流量为2850m3/h,扬程为210m,泵效率为86%,配套功率为2000kW。但由于长期以来我国大输量管道输油泵的技术水平始终处于落后状态,国产泵的设计和铸造工艺水平低,泵的使用寿命和可靠性较差,特别是泵运行效率低,机组监测保护系统落后,与进口泵存在着明显差距,严重制约了国产泵的推广使用。因此,在此后的管道建设中,大输量管道输油主泵基本上全部采用进口产品,国产泵只应用在给油泵以及小输量的输油管道上。进口泵的代表厂家有德国鲁尔泵业、美国苏尔寿泵业、美国福斯泵业等,国产泵(小输量)主要生产厂家有湖南天一泵业有限公司、浙江佳力泵业有限公司、西安航天泵业有限公司等。

20世纪90年代,我国管道建设进入第二个发展高潮期,输送介质品种扩大到输送技术较复杂的天然气和成品油。由于多种原因,此期间建设的长输管道基本上都选用进口的管道输油泵。因此,尽快提高我国大输量管道输油泵的整体技术水平对促进石化工业的发展具有重大意义。

虽然国产大输量管道输油泵没有在管道项目建设中得到推广应用,但是国内泵制造企业一直致力于该系列产品的研制。辽宁恒星泵业有限公司自1998年即聘请德国专家研制样机,积累了一定的设计生产经验。湖南天一泵业有限公司更是国内除沈阳水泵厂外,最早涉足管道输油泵市场,并且为中石油、中石化等用户提供了一部分中小输量的管道输油泵产品。浙江佳力泵业有限公司也是生产管道输油泵较早的厂家之一。

2006年6月,国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》中提出,随着我国油气管道建设的快速发展,实现油气管道关键设备国产化的必要性日益迫切。油气管道关键设备国产化既是国家能源安全的重要保障,也是输油气企业降低建设和运营成本的需要。2008年,国家颁布了《“十一五”重大装备技术研制和重大产业技术开发专项规划》,将长输管道成套设备列入8项国家重大技术装备研制专项之一。至此,大输量管道输油泵的研制和升级改造已成为我国泵行业技术发展和水平提升的一项重要课题。

为打破大功率高转速输油泵机组依赖进口的局面,降低输油管道的投资成本,2009年3月,辽宁恒星泵业有限公司与中石油管道公司多次交流研讨,最终达成了铁—秦线5号泵的国产化升级研制协议。该产品的性能参数:流量为2843m3/h,扬程为194m,泵效率为88%,配套功率为2000kW。配套电动机为上海电机厂生产的无火花电动机。该输油泵机组于2009年12月26日在铁岭泵站一次开车成功,各项性能指标达到了进口产品技术水平。图A-29所示为辽宁恒星泵业有限公司生产的铁—秦线5号泵。2010年9月,国家能源局组织相关专家对产品进行了科技成果鉴定。该项目的成功迈出了我国大输量管道输油泵国产化的第一步。

A-29 辽宁恒星泵业有限公司生产的铁秦线5号泵(www.daowen.com)

2013年,在国家能源局的推动和中国机械工业联合会的组织协调下,中石油、中石化系统同时开展了大输量管道输油泵的国产化工作。

中石油管道公司积极推进关键设备的国产化,在庆—铁四线的管道建设项目中,确定10台大输量输油泵(双工况)采用国产化产品,由辽宁恒星泵业有限公司、沈鼓集团石化泵有限公司、上海阿波罗机械股份有限公司作为国产化制造企业,电动机的配套厂家为上海电机厂。泵的性能参数:流量为3100m3/h(2200m3/h),扬程为230m,泵效率为88%,配套功率为2500kW。

国产化产品研制成功后,国家工业泵质量监督检测中心的性能试验表明,三家制造企业产品额定点的泵效率均达到预期设计要求,其中辽宁恒星泵业有限公司的HPT3100-230输油主泵泵效率达到90.4%(水效),超过了预期指标2%以上。该国产化产品为双工况设计,在泵体内设有扩流器,可以根据输量大小来匹配叶轮和扩流器,以实现高效输送需求。该项技术已在用户现场经过验证,在低输量的工况下,更换叶轮和扩流器后,泵机组振动明显降低,效率提高10%以上,节能效果显著。图A-30所示为辽宁恒星泵业有限公司生产的庆—铁四线双工况输油主泵。

A-30 辽宁恒星泵业有限公司生产的庆铁四线双工况输油主泵

中石化在仪征—长岭复线的管道建设项目中,确定4台大输量输油泵选用国产化产品,由大连深蓝泵业有限公司、浙江佳力泵业有限公司为国产化制造企业,电动机的配套厂家为佳木斯电机股份有限公司。泵的性能参数:流量为3800m3/h,扬程为170m,泵效率为88%,配套功率为2300kW。经工厂测试,产品性能参数均达到了预期设计技术要求。

在中石油、中石化的大力配合和国内制造厂家的共同努力下,国产大输量管道输油泵成功投入工程应用,开启了国产化的新篇章。此后,西安航天泵业有限公司、湖南天一泵业有限公司、上海凯泉泵业有限公司、山东长志泵业有限公司等也都开展了相应的国产化工作。目前,辽宁恒星泵业有限公司已为庆—铁四线、吉—长线、成—乐线、抚—锦线、鞍—大线、中—俄二线(漠河—大庆)、庆—铁三四线改造工程、铁—大线、西部管道王—化线等项目累计提供大输量管道输油主泵50多台。其中,为庆—铁三四线改造工程提供的HPT4100-170型输油主泵(流量为4100m3/h,扬程为170m,配套功率为2300kW)为目前国内输油管线流量最大的输油主泵;为鞍—大线提供的HPT3600-225型输油主泵(流量为3600m3/h,扬程为225m,配套功率为2500kW)为目前国内输油管线配套功率最大的输油主泵。西安航天泵业有限公司为西南成品油管道等项目累计提供大输量管道输油主泵30多台。湖南天一泵业有限公司为山东董家口港—潍坊—鲁中、鲁北输油管道工程以及其他用户提供输油主泵10台以上。

近年来,在国家能源局的推动和中国机械工业联合会的协调下,在用户单位和制造厂家的共同努力下,大输量管道输油泵的国产化工作进一步取得成效,给油泵、单级双吸水平中开式输油主泵(双工况)、多级水平中开式输油主泵技术水平均已达到国际先进水平,产品质量及综合配套能力得到了显著提升,完全可以满足用户需求。

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