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浅谈高粘度转子泵的性能试验原理与输送方式

恒盛泵业 发布时间:2018-10-02

 高粘度转子泵性能试验台主要用于进行固、液、汽三相流高粘度转子泵曲线测定实验、磨损试验和内部流动特性测试等的一种多功能试验台。高粘度转子泵性能试验原理如下:

试验台为闭式试验台,试验台主要有测试泵、固液、气液混合灌、电机、测压装置、电磁流量计、电动平衡阀和管路组成。试验使,利用电功调节阀的调节,在不同流量下,测定一组对应转速下流量计读书,转子泵进出口压力参数,即可得出一组凸轮泵的流量Q、扬程H、功率N等数据,从而绘出泵的H-Q,N-Q等特性曲线,该试验台也可通过PIV高速摄像机等可视化测试手段在对安装透明模型泵时对测试泵进行内部流动特性测试试验。

国内外许多研究人员对超声波降粘进行了较深入的研究,发现原油经超声波处理后,原油粘度得到12%~25%范围内不同程度的降低。还发现,当稠油中掺入活性水后,降粘效果较不掺有了较大程度的提高。尽管如此,该工艺的降粘规律仍不明朗,目前该方法处于实验室研究阶段,真正投入实际生产之前还有一些问题需要进一步讨论和研究。

孙仁远等人分别利用辽河油田田沱站外输油和胜利油田孤岛采油厂采出油进行了实验室研究,研究结果发现:随着实验温度升高,原油降粘效果有所降低;随着超声波处理时间的延长,降粘效果提高;当超声波对原油进行处理后粘度会有相应的回升,但幅度不大,也就说明经超声波处理的原油,其原油分子结构发生了改变。

高粘度转子泵稠油管道输送方法主要包括:加热法(常规加热法、电磁感应加热法)、裂解降粘法、稀释降粘法、改性剂(油溶性降粘剂、乳化降粘剂)降粘法等。

1、加热法输送

顾名思义,加热法即对稠油进行加热来提高稠油的输送温度而降低油品在输送条件下的粘度,以减少管路摩擦损失的一种输送方法。该方法主要考虑稠油对温度具有很大敏感性,随着温度升高,稠油粘度急剧减小,流动性显著增强。该方法是国内外为常用的原油输送方法,但是该方法有其缺点,即输送能耗很高,据统计,加热需要消耗输送油品总量的1.0%。同时,当事故发生导致管道沿线温度较低时容易发生油品凝固而堵塞管道,这对于高粘度转子泵管道来说是非常危险。当再次启动时,需要通过其他稀油或成品油进行预热顶替。因此,当管道需要进行停输时,一般提前用稀油置换管中的稠油,以保证管道的顺利启动和运行。

加热法输送又可分为常规加热法和电磁感应加热法。常规加热法能耗较高,且当温度降低时容易发生凝固而堵塞管道事故,而电磁感应加热法可以提高交流电功率来提高管内温度。因此如果将常规加热法和电磁感应加热法结合使用,将会带来好的加热和保温效果,并降低稠油凝管事故的概率。

2、裂解降粘法

裂化降粘技术是伴随着热裂化工艺发展而来,并经历过多次的工艺改进而日益成熟。原油改质是通过炼制加工工艺,如:脱沥青质、加氢裂解、脱蜡、水裂解和热裂解等,来改变稠油的化学成分,提高轻质组分含量减少重质组分,改善流动性而提高高粘度转子泵管输的操作弹性和性。

高粘度转子泵长输管道的输量大、运输距离长、全年连续运行,耗电和耗油量很大。运行方案是否合理,对输油成本的影响很大。仅是用作加热炉燃料的原油就占到总输量的0.25%~0.35%输量低的管道,油耗高。

为降低管道运行能耗,除了对管道系统的设备、流程和输送工艺等进行技术改造外,另一途径就是在现有系统上实现优化运行,即通过选择运行参数,使系统能耗低。热油管道的运行能耗包括加热原油所需的燃料消耗和电力消耗两种,在热油管道优化运行研究和实践中一般都采用总能耗费用作为评价标准。

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