Цзянсу Хайфа Машиностроение Лтд.

В системах наземного сбора и транспортировки нефти повышения давления на устье скважин, внешней перекачки сырой нефти, транспортировки попутного газа и жидкостей, а также в производственных системах морских платформ часто возникает вопрос: какой насос для многофазной перекачки нефти газа выбрать — винтовой или центробежный? При подборе насосов по стандарту API610 для химических технологических процессов мы часто сталкиваемся сными вопросами от клиентов. Первая реакция многих специалистов на местах: «Разве многофазный насос для нефти и газа обычно не винтовой?» В этом суждении есть доля истины, нельзя обобщать. Потому что под термином «многофазная перекачка нефти и газа» скрываются совершенно разные условия эксплуатации: от устьевой перекачки с высоким содержанием газа, пробковым режимом течения и большими колебаниями газожидкостного соотношения до транспортировки сырой нефти после предварительного газожидкостного разделения, а также перекачки сред, где преобладает жидкая фаза, таких как сырая нефть, конденсат, обводненная нефть, легкие углеводороды, сжиженный газ.

Исходя из нашего технического опыта, при выборе многофазного насоса для нефти и газа нельзя ориентироваться только на «название». Необходимо учитывать содержание газовой фазы, долю жидкой фазы, вязкость, давление на входе,мый кавитационный запасPSHa, расход, напор, наличие песка, пробкового режима течения, требования к непрерывной работе и условия технического обслуживания на месте. Винтовые и центробежные насосы не являются простой заменой друг друга; каждый из них подходит для разных граничных условий.

I. Почему в настоящее время для многофазной перекачки нефти и газа часто используются винтовые насосы?

Винтов насосы относятся к объемным насосам. В области многофазной перекачки нефти и газа распространены двухвинтовые, одновинтовые насосы, а некоторые многофазные насосы специальной конструкции. Их особенность заключается в том что они создают относительно герметичную камеру транспортировки между винтом и корпусом насоса, перемещая среду от входа к выходу. В условиях высокого содержания газа, высокой вязкости, низкого давления на входе и больших колебаний газожидкостного соотношения винтовые насосы действительно имеют явные преимущества. Например, когда в жидкости из устья скважины содержатся сырая нефть, природный газ,, конденсат и даже небольшое количество песка, и среда представляет собой не стабильную однофазную жидкость, газожидкостную смесь. В этом случае прямое использование обычного центробежного насоса может привести к колебаниям расхода, падению напора, усилению вибрации, кавитации, газовым пробкам и даже срыву подачи.

Преимущества винтовых насосов проявляются в нескольких аспектах:

1. Более высокая адаптивность условиям с газом. В процессе многофазной перекачки доля газовой фазы часто меняется, но винтовой насос может поддерживать относительно стабильную производительность нагнетания в определенном диапазоне.




2. Пригодность для сред с высокой вязкостью. При перекачке тяжелой нефти, эмусий, обводненной сырой нефти, сред с высоким содержанием асфальтенов эффективность центробежных насосов часто значительно падает, в то время как винтовые насосы болеевы к изменениям вязкости.




3. Хорошие всасывающие свойства. В условиях низкого давления на устье скважины иидеальных условий на входе винтовому насосу относительно легче обеспечить всасывание.




4. Возможность сокращения сепарационного оборудования на. В некоторых проектах многофазной перекачки использование винтовых насосов позволяет уменьшить количество газожидкостных сепараторов, компрессоров, двойных трубопроводов и другого оборудования на промысле, направляя не полностью разделенную смесь нефти, газа и воды непосредственно на центральный пункт сбора.

Таким образом, с точки зрения «неразделенной среды, высокого содержания газа, пробкового режима, высокой вязкости, низкого давления на входе», винтовой насос в настоящее время является довольно распространенным и зрелым решением для многофазной перекачки нефти и газа.

II. У винтовых насов также есть недостатки

лагая пользователям типы насосов, мы не рассказываем только о преимуществах какого-то одного. Винтовые насы подходят для многофазной перекачки нефти и газа, но у них есть и особенности, на которые следует обратить внимание.

1. Винтовые насы предъявляют высокие требования к точностиления, профилю винтов, синхронизирующим шестерням, торцевым уплотнениям и подшипниковым системам. Особенно это касается двухвинтовых многофазных насосов: при длительной перекачке сред, содержащих песок, винты, втулки и уплотнения подвержены износу.




2. Увеличение расхода винтовых насосов не всегда экономически выгодно. Для перекачки сырой нефти, нефтепродуктов, конденсата, технологических жидкостей с большим расходом и низким или средним напором центробежные насосы часто имеют преимущества по эффективности, стоимости оборудования, удобству обслуживания и унификации запасных частей.




3. При эксплуатации и обслуживании винтовых насосов необходимо уделять внимание логике защиты, такой как время работы на сухую, фильтрация на входе, смазка,шение температуры, промывка торцевых уплотнений, байпасная защита, контроль перепада давления. При ненадлежащем управлении на месте могут возникнуть проблемы, такие как заклинивание, износ, отказ уплотнений.




4. Винтовые насосы, как правило, больше подходят для «сложной многофазной перекачки но это не означает, что вся сырая нефть, нефтепродукты и жидкости, содержащие газ, обязательно должны перекачиваться винтовыми насосами. Если среда уже прошла газожидкостное разделение, или содержание газовой фазы низкое и стабильное, использование центробежных химических технологических насосов по API610 может быть более предпочтительным.

III. Могут ли центробежные насосы использоваться для многофазной перекачки нефти и газа?

На этот вопрос нужно смотреть дифференцированно. речь идет о действительно многофазной перекачке с высоким содержанием, то есть о неразделенном потоке нефти, газа и воды с устьяважины, с большими колебаниями доли газовой фазы и даже пробковым режимом, мы обычно не рекомендуем напрямую использовать обычный центробежный насос по API610 для таких жестких условий. Принцип работы центробежного насоса основан на непрерывной жидкой фазе; рабочее колесо передает энергию жидкости за счет вращения. Когда на входе слишком много свободного газа, газ скапливается в проточной части рабочего колеса, что приводит к падению напора, нестабильности расхода, росту вибрации, а в тяжелых случаях — к газовым пробкам и срыву потока.

Однако, если условия эксплуатации характеризуются преобладанием жидкой фазы, например, внешняя перекачка сырой нефти, транспортировка обводненной нефти, конденсата, легких углеводородов, сжиженного газа, перекачка нефтепродуктов на НПЗ, перекачка жидкой фазы на установках переработки природного газа, и при этом давление на входе, NPSHa, содержание газа, вязкость и температура могут контролироваться, то центробежные насосы по API610 вполне применимы.

При разработке химических технологических насосов по API610 мы больше внимания уделяем непрерывной и стабильной работе. Например, на нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимии, углехимии, переработке природного газа, на морских платформах, в трубопроводном транспорте, при перекачке нефтепродуктов, в проектах со сжиженным газом и т.д., многие среды, хотя и происходят из нефтегазовых систем, перед поступлением в насос уже имеют четко выраженные условия жидкой фазы. В таких случаях выбор насосов типов OH2, BB2, BB3, BB4, VS5/VS6 по API610 позволяет достичь лучшего баланса между эффективностью, надежностью, стандартизацией и долгосрочным обслуживанием.

IV. Преимущества центробежных насосов API610 в процессах, связанных с нефтью и газом

С точки зрения технических специалистов по химическим технологическим насос API610 компании Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd., мы предпочитаем позиционировать центробежные насосы как «оборуд для перекачки в стабильных жидкостных технологических потоках», а не просто заявлять, что они могут заменить все многофазные насосы. Преимущества центробежных насосов API610 заключаются в следующем:

1. Пригодность для непрерывной перекачки с большим расходом. Для таких сред, как сырая нефть, нефтепродукты, конденсат, легкие углеводороды, сжиженный газ, технологическая вода, конденсат, бедный раствор, богатый раствор, центробежные насосы при больших расходах обычно легче достигают высокой эффективности2.  Высокая степень стандартизации конструкции. Насосы API610 имеют хорошо отработанную конструктивную базу для корпусных опор, подшипников, охлаждения, уплотнений, вибрации, материалов и вспомогательных систем, что облегчает унифицированное управление на установках НПЗ, нефтехимии, переработки газа, углехимии.




2. Зрелые системы уплотнений. Системы уплотнений наших химических технологических насосов серий API610 OH1/OH2 HES могут быть сконфигурированы по стандарту API682 с выбором одинарных, двойных, тандемных торцевых уплотнений и соответствующих схем промывки и охлаждения в зависимости от свойств среды. Для легковоспламенющихся, взрывоопасных, токсичных и коррозионных сред схема уплотнения даже более критична, просто тип насоса.




3. Пригодность для высоких температур, высоких давлений и длительной непрерывной работы. Многие насосы в нефтегазовых и нефтехимических установках работают не короткое время, а требуют длительного межремонтного пробега, низкой аварийности и ремонтопригодности. Технологические насы API610 спроектированы именно для таких условий.




4. Более удобное обслуживание и запасные части. Конструкция таких деталей центробежных насосов, как рабочее колесо, вал, подшипники, уплотнения, корпус, крышка корпуса, относительно понятна, ремонтный персонал на месте более знаком с ними, а управление запасными частями легче стандартизировать.

V. Соответствующие технические параметры, охватываемые химическими технологическими насосами API610 компании Jiangsu Haifa

В настоящее время мы в основном производим химические технологические насосы серий API610 OH1/OH2, BB1, BB2, BB3, BB4, VS5/VS6, а специальные типы насосов, такие как струйные насосы HXP и насосы для расплава мочевины. Для процессов транспортировки в нефтегазовой, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, углехимической промышленности, переработке природного газа и при высоких температурах и давлениях мы можем выполнить подбор в соответствии с условиями эксплуатации заказчика.

1. Химический технологический насос типа API610-OH2 / Насосы OH1/OH2/HES

Нетехимические технологические насосырии API-OH1/OH2 HES представляют собой горизонтальные, радиально-разъемные, одноступенчатые консольные центробежные насосы. Корпус насоса выполнен по спиральной конструкции, спроектирован и изготовлен в соответствии со стандартом API610. Системалотнений может быть сконфигурирована по API682.    Основные диапазоны параметров: *   Расход: 2 ~ 2600 м³/ч    *   Напор: ~ 300 м    *   Рабочая температура: -80 ~ 450°C    *   Расчетное давление: 2,5 ~ 26 МПа    *   Применяемые среды включают чистые, низкотемператур или высокотемпературные жидкости, а также, в зависимости от условий, жидкости, содержащие твердые частицы, пульпу, волокна, сточные воды, жидкости с высокой вязкостью, нейтральные или коррозионные жидкости.    Эта серия подходит для нефтеперерабатывающих заводов, нефтехимии, криогенных технологий, углехимии, производства химических волокон, электростанций, морской промышленности,реснения морской воды и другихстей. В системах, связанных с нефтью и газом, для перекачки стабильной жидкой фазы сырой неф, конденсата,ких углеводородов, нефтепродуктов или технологических жидкостей внутри установки насос типа OH2 по API610 является нашим обычным выбором.

1. Химический технологический насос API610-OH2-HES(X) для малых расходов и высоких напоров

Серия HES(X) относится к химическим технологическим насосам для малых расходов и высоких напоров, подходит для условий с малым расходом, высоким напором, чистой средой или средой с微量 твердых частиц.    Основные диапазоны параметров:    *   Расход: 0,8 ~ 12,5 м³/ч    *   Напор: 12 ~ 125 м       Рабочая температура: -80 ~ 450°C       Расчетное давление: ~ 2,5 МПа    Такие насосы находят применение в областях до и после дозирования малых расходов, во вспомогательных процессах, для промывки уплотнений, перекачки специальных химических жидкостей и т.д.

1. Двухстороннего входа насос типа BB1

Серия API610-BB1-HASD представляет собой горизонтальные, аксиально-разъемные, одно- или двухступенчатые центробежные насосы с опорами с обоих концов, оснащенные рабочим колесом двухстороннего входа, подходят для условий с большим расходом.    Основные диапазоны параметров:    *   Расход: 100 ~ 11000 м³/ч    *   Напор: ~ 440 м      Рабочая температура: -40 ~ 160°C    *   Расчетное давление: 2,5 ~ 5,0 МПа    В условиях больших расходов, таких как перекачка сырой нефти, нефтепродуктов, повышение давления в трубопроводах, водоснабжение, водоочистка, опреснение морской воды, насосы типа BB1 более экономичны для непрерывной транспортировки, чем винтовые насосы.

1. Тяжелонагруженный нефтехимический технологический насос типа BB2

Серия API-BB2 HFDD представляет собой горизонтальные, радиально-разъемные,-, двух- или трехступенчатые центробежные насы с опорами с обоих концов, использующие конструкцию с центральной опорой, подходят для болееких тяжелонагруженных условий.    Основные диапазоны параметров:    *   Расход: 50 ~ 4000 м³/ч    *   Напор: ~ 650 м    *   Рабочая температура: -80 ~ 450°C    *   Расчетное давление: 5,0 ~ 15,0 МПа    Эта серия подходит для таких областей, как нефтепереработка, нефтехимия, углехимия, перекачка сырой нефти, переработка природного газа, морское буровое оборудование а также может использоваться качестве насосов сырой нефти на современных НПЗ, высокотемпера   химический、центробежный、консольный、насосный агрегат、нефтепереработка、нефтехимия、перекачка нефтепродуктов