略說石油導管的選型研究
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1提升方案介紹
儲罐及泵護管內液面以上使用氮氣作為覆蓋氣。通過兩個自立式調節閥控制上部空間的操作壓力，確保液面壓力保持在穩定值1~6kPaG，同時密封覆蓋氣保證了儲罐的微正壓。泵護管沿導管架腿平行設置，底部與導管架腿內儲罐底部連通，貧MEG泵安裝于EL-71m以下。當乙二醇再生撬（MRU）無法向位于平臺EL+19m處的貧MEG日用罐提供所需貧MEG時，提升泵在泵護管內將MEG輸送至貧MEG日用罐，保證貧MEG溶液25m3/h的供給量，通過下游的貧MEG注入泵輸入海管。
以往平臺上的海水提升泵在工作過程中，泵上方的液面靜壓頭保持不變，因此泵的管路特性曲線是保持不變的，因此可按照泵的最佳工作狀態點進行選型設計。而此方案中，溶液儲存在導管架腿內，即儲存在有限空間的容器儲罐內，隨著泵的運行，泵上方的液面靜壓頭會隨著泵的工作逐漸減少，液面高度的變化范圍會從EL+8.5m降至EL-71m，泵的管路特性曲線也會隨之改變。若要實現泵在EL+9.5m甲板出水口的壓力為450kPaG，流量為25m3/h，需從兩方面進行考慮：調節閥門的開度，改變管路特性曲線。由于泵在提升貧MEG溶液時，液面會持續變化，若要維持恒定的出水流量和壓力，必須不斷地調節閥門開度。由于本項目壓力變化范圍廣，達到80m揚程的跨距，因此無法單純通過調節閥門開度來實現對流量和壓力的控制。增加變頻器。通過變頻，改變泵的性能曲線。圖3為某型號電潛泵變頻性能曲線，從圖上可以看出，即便使用變頻器，也需要配合調節閥門開度才能實現。此外，泵采用變頻后，使電機磨損加快，導致電機發熱，增加了故障率。由于電潛泵安裝在EL-71m以下的位置，一旦出現故障，提泵維修工作將非常繁瑣，同時，該泵的停用，將極大地影響平臺其他的生產設施，甚至會造成平臺停產。針對本項目的特點，考慮到泵出口后面為溶液儲罐，可以起緩沖作用，出口壓力和流量不低于設計值即可，因此可以采用不鎖定泵的工作點的選型方案。主要體現在：繪制出最高液位和最低液位兩種極端工況下的管路特性曲線，在泵的選型過程中，使泵的性能曲線與低液位EL-71m的管路特性曲線的交點1位于25m3/h的工作點上，同時保證泵的性能曲線與兩條管路特性曲線交點均位于工作高效區可以看出采用上述“跨高效點”的運行方案，實現了以下功能：實現了泵在兩種極端工況間的任何液位高度下，均能夠在高效區運行；無需在泵的運行過程中調節閥門開度，減少了現場操作人員的工作量；取消了變頻器設置，降低了由于電機低頻工作發熱引發的故障隱患。
3結論
本選項設計方案結合項目實際情況，替代了以往利用泵最佳工作點選型的方法，采用不鎖定泵的工作狀態點、以低液位時選擇泵的工況點，再給出高液位下的泵的工作點，并且泵的高效區位于兩個極端工作點之間，但保證泵的工作狀態點始終在高效區動態變化的選型方案，既滿足了泵出口揚程及流量的要求，又實現了泵的高效運轉，減少了現場操作人員的工作量。該選型設計方案，對以后相似的超深入水深度的電潛泵選型項目具有一定的借鑒意義。
作者：高鵬王茜陳欣張艷春惠寧單位：海洋石油工程股份有限公司
