師帥

摘要：在進(jìn)行較長距離的石油管道運(yùn)輸過程中，輸油泵作為增壓設(shè)備，對輸油管道的輸送能力起到十分重要的作用。通常情況下，在對輸油管道進(jìn)行設(shè)計時，也對輸油泵的性能狀態(tài)進(jìn)行了預(yù)設(shè)。但是，輸油管道對石油的運(yùn)送量取決于市場的需求或出于輸送經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的考慮，這個時候，就極易出現(xiàn)輸油泵功率與輸油管道所需性能不匹配的情況。由于輸送條件的變化，輸油管道的運(yùn)輸量往往會低于設(shè)計時所預(yù)估的運(yùn)輸量，而低量運(yùn)輸狀態(tài)往往通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整，使輸油管道處于節(jié)流狀態(tài)，這樣會加大設(shè)備的磨損，降低設(shè)備使用狀態(tài)，還會導(dǎo)致運(yùn)行成本的增加。因此，為減少設(shè)備的損耗，研究采取葉輪切削技術(shù)在輸油泵中的應(yīng)用效果，降低損耗。

關(guān)鍵詞：輸油泵;葉輪切削技術(shù);生產(chǎn)應(yīng)用

近些年來，石油管道運(yùn)輸量保持在一個相對穩(wěn)定狀態(tài)，輸油泵的使用也會處于一個正常狀態(tài)，但是，當(dāng)石油管道運(yùn)輸量減少時，輸油泵為輸送石油提供的能量就應(yīng)相應(yīng)減少，由于設(shè)備自身的限制，使輸油泵只能做同樣的負(fù)荷輸出的狀態(tài)下輸送更少的油量，長時間下來會加速輸油泵和其他相關(guān)設(shè)備的損耗。為降低輸油泵等相關(guān)設(shè)備的損耗，可以將輸油泵內(nèi)部的葉輪更換為更小的葉輪，使其滿足輸出需求。但是，即使能夠?qū)θ~輪進(jìn)行更換，也很難找到符合要求的更小的葉輪。因此，可以在原裝葉輪的基礎(chǔ)上根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行切削，使其符合要求。雖然經(jīng)過切削的葉輪穩(wěn)定性要低于原裝葉輪，但在沒有更小的葉輪進(jìn)行更換或?yàn)榱藴p少支出時，普遍在輸油泵中采取葉輪切削技術(shù)。

一、葉輪切削技術(shù)的原理分析

（一）關(guān)于輸油泵

輸油泵是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為輸油管道輸送石油的動能的機(jī)械，是石油輸送當(dāng)中不可缺少的設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于石油行業(yè)。由于泵對石油的輸送十分重要，一般石油生產(chǎn)公司在選擇輸油泵時都會出于最優(yōu)考慮，使輸油泵能夠充分滿足系統(tǒng)的要求，工程師往往會選取輸送能過大的輸油泵，同時保障系統(tǒng)的安全性。但是，輸油泵相對系統(tǒng)而言容量過大容易導(dǎo)致資源浪費(fèi)，并且，過大的泵容量會導(dǎo)致設(shè)備的一部分功率僅僅只是損耗掉，而完全沒有發(fā)揮任何作用。這樣一來，就導(dǎo)致了更高運(yùn)行維護(hù)成本的產(chǎn)生，也無形當(dāng)中降低了輸油泵的壽命。此外，輸油泵選型過大且在效率較低的運(yùn)行條件下，輸油泵通常需要更為頻繁的保養(yǎng)，過多的剩余“能量”增大了輸油泵的磨損情況，并且會損壞相關(guān)系統(tǒng)部件。處理輸油泵選擇過大的方法有節(jié)流、調(diào)速、更換泵、更換葉輪、葉輪切削等，節(jié)流、調(diào)速使用的較多，但其會對輸油泵造成一定的損壞，增加了維護(hù)成本，更換泵的成本過高，應(yīng)用價值不大，更換葉輪較好，但是常常無法找到合適的葉輪進(jìn)行更換，所以，相對而言，將原泵的葉輪進(jìn)行切削，既節(jié)約了成本，又有利于輸油泵的維護(hù)。

（二）葉輪切削技術(shù)原理

葉輪切削技術(shù)指的是通過對葉輪的直徑進(jìn)行處理，從而降低葉輪傳輸能量的作用。葉輪切削技術(shù)對于選擇的輸油泵過大的改造情況是有較好的改進(jìn)效果的。葉輪切削使得葉輪的半徑減小，相應(yīng)的其端速也隨之減小，由此就可以直接降低傳遞到石油管道中石油上的流體能量，并且降低了輸油泵本身產(chǎn)生的流量和壓力。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，由于輸油泵流動的非線性導(dǎo)致葉輪尺寸和泵的輸出之間的理論關(guān)系數(shù)據(jù)并不是十分的精確，但是，這對葉輪切削的影響不大，葉輪切削對流量、壓頭以及功率的基本作用仍然是有效的。葉輪切削的最終結(jié)果取決于系統(tǒng)曲線和泵的性能變化。

（三）葉輪切削技術(shù)的適用

并不是所有的輸油泵不適用時都可以采用葉輪切削技術(shù)對葉輪進(jìn)行改造。由上述葉輪切削技術(shù)的原理可知，只有當(dāng)石油泵處于選型過大的情況下才可以進(jìn)行葉輪切削。當(dāng)系統(tǒng)存在以下現(xiàn)象時，可以考慮采用葉輪切削技術(shù)：第一，系統(tǒng)的大多數(shù)旁通閥打開。說明此時系統(tǒng)內(nèi)的流量過大的時候，可以通過葉輪切削改變系統(tǒng)運(yùn)作。第二，系統(tǒng)需要過分節(jié)流來控制到輸油管的流量的時候，如果未來將長期保持這一狀態(tài)時，可以考慮通過葉輪切割來改變系統(tǒng)狀態(tài)。當(dāng)輸油泵存在高噪音或者震動時，表明流量過大，要及時進(jìn)行改善。此外，對于為什么不選擇更換一個更小的葉輪而選擇對葉輪進(jìn)行切削，這是由于即使找到更小尺寸的葉輪進(jìn)行更換，但其對于整個輸油泵系統(tǒng)而言負(fù)載太小，無法符合輸油泵系統(tǒng)的運(yùn)行，在這種情況下，葉輪切削技術(shù)可能是對改造輸油泵最好的方法。

二、在生產(chǎn)中輸油泵采取葉輪切削技術(shù)的應(yīng)用價值

（一）降低設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)保養(yǎng)成本

降低葉輪尺寸的主要好處是降低運(yùn)行及維護(hù)保養(yǎng)成本。通過旁通管線和節(jié)流閥所浪費(fèi)的能量以及通過系統(tǒng)噪音和振動所擴(kuò)散的能量都會變得更少。葉輪切削的節(jié)能基本上與直徑降低的立方成正比。因?yàn)殡姍C(jī)和泵都存在一個效率問題，所以電機(jī)實(shí)際消耗的功率會高于流體功率。通過葉輪切割，可以有效降低能量損耗，減少原料支出，降低生產(chǎn)成本。

（二）減少磨損

除了節(jié)能之外，葉輪切削還可以降低管道系統(tǒng)、閥門及管道系統(tǒng)支架的磨損。流體流動產(chǎn)生的管道系統(tǒng)振動會導(dǎo)致管道焊接部位和機(jī)械接頭疲勞。隨著使用時間的推移，焊縫和接頭會出現(xiàn)裂紋和松動，導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏進(jìn)而不得不進(jìn)行停工檢修。從設(shè)計的觀點(diǎn)，過大的流體能量也不是所期望的。管道支架的間隔設(shè)定和選型通常情況下根據(jù)其能夠承受的管道及流體的靜負(fù)載、來自系統(tǒng)內(nèi)部的壓力負(fù)載，以及溫度變化所造成的熱膨脹（在熱動力應(yīng)用場合）來進(jìn)行的。過大流體能量所產(chǎn)生的振動負(fù)載設(shè)計時并沒有考慮在內(nèi)，所以會導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏、停工檢修及額外維護(hù)保養(yǎng)。

結(jié)語：

通過葉輪切割技術(shù)，可以有效改善因輸油泵過大造成的不良影響，減少了能源消耗，降低了輸油泵系統(tǒng)維護(hù)修理成本，提高了輸油泵的安全性與穩(wěn)定性。此外，輸油泵采取葉輪切削技術(shù)在石油輸送行業(yè)尚未被大規(guī)模實(shí)踐，但就目前的研究和實(shí)踐而言，將葉輪切削技術(shù)運(yùn)用于輸油泵，具有積極的應(yīng)有價值，更多的應(yīng)用待進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)。

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