隔膜泵ppt课件.ppt

作业二区隔膜泵改造及效果评价 汇报提纲 1 概述2 老式柱塞泵的运行情况3 技术改造方案的确定4 隔膜泵的特点5 现场应用及效果评价6 结论 长庆气田采取高压集气 集中注醇 工艺 为防止高压采气管线内形成水化物 目前主要采用注甲醇来做抑制剂 随着气田的开发 产能建设的加快 注醇量也随着突增 根据长庆油田采气二厂历年甲醇消耗统计情况来看 甲醇消耗量与产气量成正比 注醇设备因输送高压 有毒介质 使用地点多是地处偏远的集气站 属于站内危险源点之一 因此该设备的性能好坏直接影响着气田正常生产进行 目前作业二区共有注醇泵共计100台 注醇泵是保证采气过程实现的关键设备 如何管好 用好注醇设备对气田开采具有深远的意义 1 概述 2 老式柱塞泵的运行情况 老式柱塞泵通过柱塞往复运动改变输送介质腔体的体积 来实现连续输送 柱塞往复运动处在一个刚性的不平衡的运动环境中 依靠盘根对柱塞实行密封 利用填料对介质腔体实行密闭 柱塞向前向后运动时 直接与甲醇或缓蚀剂接触 运行时间长后 盘根磨损 极易造成返醇 漏醇现象 3 技术改造方案的确定 引进高性能 密封效果较好的隔膜泵 该泵的原理是用隔膜把柱塞与被送液体隔开 借助柱塞在缸内往复运动 使腔内油液产生脉动力 推动隔膜 聚四氟乙烯 来回鼓动 在阀的启闭作用下 达到吸排液体的目的 从2005年引进隔膜泵的情况来看 该泵性能好 见效快 易损件少 但对介质纯度要求较高 而且整体更换投资较大 通过将现有国产泵 J3系列 泵头更换为隔膜泵泵头 并增加部分功能附件 使泵降低介质泄漏 延长易损件的使用寿命 将原平面式单向阀更换为球阀 并加大吸入口径以减小吸入阻力 流动相的压力实际上主要和流速 粘度 柱长 柱径有关 现场选择增加柱塞直径改善吸入性能 第一种方案从根本上改善了目前长庆油田采气二厂集气站国产注醇泵使用状况 而且在不更换现有设备 管网 电网及其他配套设施的情况下 可达到设备使用的预期要求 节约大量的资金 第二种 第三种方案有助于提高缓蚀剂注入效率 4 隔膜泵的特点 JM系列高压液压隔膜式计量泵适用于向高压系统内精确定量输送各种有毒 有害 易燃 易爆及腐蚀性介质的场合 尤其适用于天然气开采中向井口加注甲醇 该型计量泵的特点是 1 可在零泄漏工况下输送甲醇 从而使集气站泵房内基本无甲醇挥发物 空气质量得到根本性改变 2 泵头部分无需任何冷却装置 均不会产生高温现象 3 由于采用内循环压力平衡系统及其他特殊结构 又采用了浸入式润滑原理和优质材料 使隔膜泵上的膜片及柱塞密封填料的寿命大为延长 更换周期可达一年以上 4 整机运行平稳可靠 震动和噪音较小 5 现场应用及效果评价 5 1隔膜泵的组成 该系列计量泵由电动机 传动调量箱和内循环压力平衡系统等部份组成 电动机经联轴器与蜗杆联接 并带动蜗轮 N轴运转 N轴通过连杆带动柱塞作往复运动 当柱塞向后移动时 液压腔内产生负压 使膜片向后挠曲变形 介质腔也产生负压 此时出口单向阀关闭 进口单向阀打开 介质吸入介质腔内 柱塞至后始点时 吸液过程结束 当柱塞向前移动时 液压腔中的液压油推动膜片向前挠曲变形 介质腔容积减小 压力加大 使进口单向阀关闭 出口单向阀打开 介质排入出口管道 柱塞连续往复运动 泵即可连续输送介质 当转动计量泵上部的调节手柄时 N形曲轴可上下移动 使安装于曲轴上的滑块偏心量发生变化 可在0 100 范围内无级调节计量泵流量 5 1 1传动调量箱包括减速机构 N形曲轴连杆机构和行程调节机构 5 1 2内循环压力平衡系统分为液压腔和介质腔两部分 液压腔由缸体 补油阀 二阀组 泄压阀和排气阀 及油池组成 介质腔由泵头 护膜板和单向阀等组成 隔膜片将两个腔体彻底隔开 其工作原理如下 在运行过程中 当液压腔内压力高于额定值时 泄压阀起跳 释放出来的液压油通过回油管进入油池 当液压腔内的液压油不足时 补油阀自动开启 油池内的液压油通过补油管进入液压腔 液压腔内压力始终保持平衡是膜片使用寿命长的重要因素之一 二阀组内的排气阀可使集中在液压腔内少量残留空气排出 避免气阻现象 确保正常运行 在排气过程中 可能会有极少量液压油经回油管一起排出 这是正常现象 每台计量泵在出厂前 内循环压力平衡系统已调至理想状态 使用中一般不必再调整 2005年8月将2台型号为JM ZB38 32型的高压液压隔膜式计量泵安装在榆9站原榆46 11井和榆42 10井的井口注醇管线上 替换原来的宁波注醇泵 实现对榆46 11井和榆42 10井的井口注醇 JM ZB38 32型隔膜泵额定流量38L h 额定压力32MPa 2台隔膜泵于8月14日开始试运行 下表为试运行记录 表一为榆46 11记录 表二为榆42 10记录 5 2初期实验 表一榆46 11井口注醇运行记录 表一榆42 10井口注醇运行记录 从上表可以看出 泵的压力可达到额定压力 满足生产需求 泵的泵体 填料箱 电机温度在运行中运行状况良好 泵在运行及行程调节中振动小 运行平稳 泵在运行中无泄漏 泵的排量有流量表计算 误差较小 从隔膜泵六个月来的现场运行情况来看 基本可以达到泵的运行指标 运行状况良好 甲醇无泄漏 气井生产平稳 2006年8月份至10月份将我区榆9站剩余14台泵更换为杭州大潮石化设备有限公司出产的高压液压隔膜式计量泵 为了节约资金 将其余各站共计84台原柱塞泵更换泵头 改造为高压液压隔膜式计量泵 5 3初期存在问题 缓蚀剂运动粘度 20 5 9mm2 s 远远大于甲醇运动粘度 下游阻力较大 原柱塞泵单向阀为平板阀 吸入口直径径小 阻力大 当柱塞向前推动膜片 上凡尔关闭 下凡尔打开 吸入缓蚀剂时 下凡尔口径较小 吸入缓蚀剂量较少 运行时间长后易出现不上量现象 改造前现场采用缓蚀剂内添加甲醇以稀释缓蚀剂浓度 减小下游阻力 增大吸入量 在运行初期 加注缓蚀剂效率极低 且注醇泵运行一段时间容易发生不上量现象 增加了维修频率 分析原因为 平面阀的结构 尺寸是根据甲醇介质设计的 缓蚀剂粘度较大 该结构不太适用 固改为球阀 并加大吸入口径以减小吸入阻力 平面阀组与球阀阀组的接口尺寸 总高度是一致的 可以方便互换 注 改造前进口单向阀组内阀座 14 6 5 改造后进口单向阀组内阀座 18 7 8 5 当粘度增加时 泵的流量回相应减小 因此适当增加柱塞直径 以改善吸入性能 计量泵可无级调速 柱塞加大不会影响流量精度 将原柱塞直径 14mm增加至 16mm 注 柱塞规格 14mm 柱塞填料 27 14 6 5 柱塞规格 16mm 柱塞填料 29 16 6 5 5 3 1改造思路 改造前单向阀改造后单向阀 改造方案确立后 我区将缓蚀剂样本提供与杭州大潮石化设备有限公司 委托其在其厂部进行实验 杭州大潮石化设备有限公司采用粘度略大于缓蚀剂粘度的皂化原液作为实验介质在大潮厂部进行实验 流量标定采用标定管 表三为实验所得数据 5 3 2改造实验 表三大潮厂部实验数据泵型号 JM ZB38 25试验编号 07011测试介质 皂化原液介质温度 23 介质运动粘度 20 6 2mm2 s 从上表可以看出 泵的压力可达到额定压力 满足生产需求 泵实际流量与理论流量接近 注入效率较高 实验成功后我区将榆11站2台型号为J4Y50 32型的混合泵进行柱塞 单向阀改造 混合泵泵额定流量50L h 额定压力32MPa 通过注醇总机关 向各单井井口注醇管线注入甲醇或缓蚀剂 表四为将混合泵向榆49 7井加注缓蚀剂时运行记录 现场采用标定管标定注入量 5 3 3现场实验 表四混合泵向榆49 7井加注缓蚀剂时运行记录 由上表看出 现场运行良好 缓蚀剂注入效率较高 整机运行平稳可靠 震动和噪音小 泵的操作十分简便 维护工作也大幅度减少 改造后 加注缓蚀剂效果良好 缓蚀剂注入率提高 可在零泄漏工况下输送甲醇 从而使集气站泵房内基本无甲醇挥发物 大大减少了集气站安全隐患及对操作人员的伤害 有效减少了甲醇的浪费 降低了天然气操作成本 泵头部分无需任何冷却装置 不会产生高温现象 泵的维修频次明显减少 泵运行平稳 整机运行平稳可靠 震动和噪音小 泵的操作十分简便 维护工作也大幅度减少 5 4运行效果评价 6 结论及建议 选用隔膜泵的初衷 主要是因为现场宁波泵泄漏严重 维修