科研實(shí)訓(xùn)論文

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark11 o Current Document O.概述2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 混輸泵房的工藝2 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1工程概況2 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及工藝流程22.1原油物性22.2設(shè)計(jì)參數(shù)3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 3設(shè)備選型3 HYPERLINK l book

2、mark28 o Current Document 3.1泵的選擇3 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 3.2雙螺桿油氣混輸泵工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)4 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 3.4雙螺桿油氣混輸泵選型計(jì)算5 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 3.5鄚二站鄚三站油氣混輸總壓降損失AP： 5 HYPERLINK l bookmark47 o

3、Current Document 3.6油氣混輸泵流量計(jì)算5 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 污水泵房工藝設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 1泵房設(shè)計(jì)步驟51確定設(shè)計(jì)規(guī)模5 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 1.2設(shè)計(jì)水位6 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 1.3特征揚(yáng)程6 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 1.4水泵選擇6 HYPER

4、LINK l bookmark72 o Current Document 泵房安裝設(shè)計(jì)的主要工程6 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 參考文獻(xiàn)7謝辭7泵房工藝設(shè)計(jì)摘要：泵房的工藝安裝設(shè)計(jì)是比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，安裝形式和布局是否合理，對(duì)于方便操作管理、施工和維修，起著十分重要的作用。泵房工藝安裝主要指泵 房?jī)?nèi)的機(jī)泵、管道、閥門(mén)自控儀表以及各種生產(chǎn)容器伸入室內(nèi)端的進(jìn)出部分的工藝 合理布局與安裝。目前泵房分油泵房和油水合一泵房，泵房工藝安裝也相應(yīng)分為單一 的和綜合的兩種情況。如大慶油田設(shè)計(jì)院承擔(dān)設(shè)計(jì)的新疆輪一聯(lián)合站的泵房即屬于后 一種情況。關(guān)鍵詞：泵

5、房安全性能工藝設(shè)計(jì)O.概述泵房安裝設(shè)計(jì)的主要工程 現(xiàn)以一段脫水泵房為例加以說(shuō)明。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求泵房?jī)?nèi)主要設(shè)有 油氣分離器、除油器、游離水脫除器、含水油緩沖罐、脫水泵、除油器收油泵以及各種閥門(mén)、自控調(diào)節(jié)和計(jì)量裝置、壓力表、壓力傳感器、溫度計(jì)、 溫度傳感器等。還設(shè)有配電、暖通、消防、給排水等設(shè)施混輸泵房的工藝1工程概況鄚二站位于河北任丘市鄚州鎮(zhèn)境內(nèi)，于1989年建成投產(chǎn)，該站是1座接轉(zhuǎn)站，隸屬于華 北油田公司第一采油廠管轄；原設(shè)計(jì)規(guī)模5X104t/a（純油），計(jì)量站2座，采油井共13 口（開(kāi) 井11 口），原平均日產(chǎn)液170m3、日產(chǎn)油55.9t、綜合含水67%。該站接收計(jì)量站來(lái)油（三管 伴熱流

6、程），在站內(nèi)進(jìn)行油氣分離，液相經(jīng)升溫升壓后由莫34計(jì)十線輸至鄚三站。由于近年 來(lái)城市的迅速發(fā)展，居住區(qū)逐漸靠近，致使站內(nèi)卸油箱及加熱爐距周邊安全距離不符合相關(guān) 要求，存在安全隱患，因此，對(duì)鄚二站進(jìn)行改造降級(jí)縮減其功能。2基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及工藝流程2.1原油物性站名20 C密度(g/cm3)350C密度(g/cm3)350C粘度(mPas)凝固點(diǎn)C蠟含量膠質(zhì)+瀝青質(zhì) %鄚二站0.85060.83068.0553014.4710.58鄚三站0.85770.83799.4953115.1512.322.2設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)采油一廠提供的產(chǎn)量預(yù)測(cè)（重點(diǎn)是前5年）和目前實(shí)際生產(chǎn)情況，確定鄚二 站建設(shè)規(guī)模及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

7、：鄚二站：建設(shè)規(guī)模：2.5X104t/a （純油）液量：8.0 X104t/a；油氣比：52 m3/t；注水量：2.87X104 m3/a；米油井?dāng)?shù)：13 （開(kāi)井 11 口）；注水井：8 口（開(kāi)井4 口）；井口出油溫度：1835C；井口力1.01.5 MPa；原油進(jìn)鄚三站油溫：33C；原油進(jìn)鄚三站壓力：0.4MPa；年工作天數(shù)：365d。3主要生產(chǎn)流程郊二站接受站外l座計(jì)量站（郭38計(jì)）和站內(nèi)l座計(jì)量站（郭32計(jì)）的 油氣水混合液后，混合液由油氣混輸泵經(jīng)發(fā)球筒輸送至鄣三站（密閉輸送）。3設(shè)備選型3.1泵的選擇我國(guó)的陸上油田原先大都采用油井一計(jì)量間一中轉(zhuǎn)站一聯(lián)合站一油庫(kù)的式建設(shè)。 一般說(shuō)來(lái)，油井

8、產(chǎn)出物是依靠油層能量進(jìn)行短距離輸送的，當(dāng)油層能量不足時(shí)，傳統(tǒng)的輸送方法是先將氣體、 液體、砂粒分離，然后分別用泵和壓縮機(jī)對(duì)液體和氣體加壓輸送，條件差的站將氣體 放掉，其傳統(tǒng)的油氣集輸模式如圖l所示。整個(gè)系統(tǒng)規(guī)模大、投資高，這種常規(guī)的輸 送技術(shù)顯然十分落后。特別是在自然條件惡劣的油田或者老油田，采用這種落后的方 式建設(shè)油氣集輸系統(tǒng)，其經(jīng)濟(jì)效益更差。油井的氣多相混輸系統(tǒng)是以一臺(tái)多相混輸泵代替離心泵和壓縮機(jī)，米用一條管道，將多相 混合物輸送到中心處理站。多相混輸系統(tǒng)減少了一整套繁雜的分離設(shè)備和氣、液輸送 專(zhuān)用管道，用多相混輸泵可將自然條件惡劣的油田或者老油田油井產(chǎn)出物輸全中心處 理站。這樣，既簡(jiǎn)化了

9、工藝流程，又減少了站庫(kù)的設(shè)置數(shù)量，降低了工程投資和管理 費(fèi)混輸泵的選用由多種因素確定，主要是泵的質(zhì)量、性能、價(jià)格、售后服務(wù)以及操作 等方面的因素。由于單螺桿泵占地面積比較大，.雙螺桿泵占地面積相對(duì)較小，所以 在工程項(xiàng)目改造當(dāng)中一般選用雙螺桿泵。3.2雙螺桿油氣混輸泵工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)雙螺桿油氣混輸泵是一種旋轉(zhuǎn)容積式泵，主要由泵體、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、螺旋套、 前后軸承座和軸承、機(jī)械密封及函體、傳動(dòng)齒輪副等組成。雙螺桿油氣混輸泵具有泵 與壓縮機(jī)的雙重性，對(duì)液相表現(xiàn)為泵的特質(zhì)，對(duì)氣相表現(xiàn)為壓縮機(jī)的特質(zhì)，但總體是 以泵的特性出現(xiàn)。工作時(shí)，泵的主動(dòng)軸帶動(dòng)一對(duì)同步斜齒輪驅(qū)動(dòng)從動(dòng)軸.兩對(duì)螺旋套 相互嚙合且保持

10、一定的間隙，泵體采用雙吸結(jié)構(gòu)，即流體從泵體兩側(cè)進(jìn)入，沿螺旋間 隙從軸的兩端向軸的中部推進(jìn)，從泵的另一側(cè)排出。每根軸上有一左一右兩個(gè)螺旋套。 保證軸在液力的作用下處于受力平衡狀態(tài).當(dāng)螺軒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，吸入腔一端的密封線連續(xù) 地向排出端移動(dòng).使吸入腔的容積增大，壓力降低，液體在壓差作用下進(jìn)入吸入腔.隨 著螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，密封腔的流體連續(xù)均勻地移向排出腔，從而將流體排出，如圖所示.又降低了井口回壓，提高了油井采收率，使油氣集輸系統(tǒng)發(fā)生重大變化，因此更 適用于邊際油田、沙漠油田等自然條件惡劣的油田和老油田的開(kāi)發(fā)，從而獲得較大的 經(jīng)濟(jì)效益。3.3結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由于帶有同步齒輪，主、從動(dòng)螺桿相互不接觸，螺桿相互嚙合只起著

11、密封 工作容積和帶動(dòng)流體流動(dòng)的作用，因而可以輸送含有一定量沙粒的流體，甚至短時(shí)間 的十運(yùn)轉(zhuǎn)。螺桿齒形為不對(duì)稱(chēng)型線，其屬于非嚴(yán)格密封型容積泵，因此除了輸送純液 體外，還可進(jìn)行氣液混輸，這也是雙螺桿泵非常獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)之一。雙螺桿泵由于結(jié)構(gòu)的獨(dú)特設(shè)計(jì)，可以自吸而無(wú)須專(zhuān)門(mén)的自吸裝置，且由于 軸向輸送軸流速度較小而具備很強(qiáng)的吸上能力。雙螺桿泵在輸送過(guò)程中無(wú)剪切、無(wú)乳化作用，因此不會(huì)破壞分子鏈結(jié)構(gòu)和 工況流程中所形成的特定的流體性質(zhì)，而且依靠同步齒輪的傳動(dòng)，泵運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)小，工 作平穩(wěn)。3.4雙螺桿油氣混輸泵選型計(jì)算混輸泵的選型要考慮液量、氣量、泵入口壓力、進(jìn)出口壓差、輸送介質(zhì)溫度、輸 送介質(zhì)黏度等參數(shù)對(duì)泵工作

12、性能的影響。泵的額定流量是指在泵入口條件下的排量， 盡管壓力有一定的變化范圍，但額定排量是不變的。由于輸送介質(zhì)是氣液混合物，應(yīng) 根據(jù)泵入口工況條件下液體與氣體流量之和來(lái)選擇泵的排量。由于氣體的體積流量隨 壓力、溫度的變化而不同，因此泵的氣體流量應(yīng)根據(jù)所測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的數(shù)值換算 為運(yùn)行工況下的流量值。對(duì)于氣液混輸泵，含氣率是影響泵的增壓能力、效率和流量 等參數(shù)的重要因素。因此在選泵過(guò)程中應(yīng)注意泵的特性，充分了解泵對(duì)含氣率的適應(yīng) 性，要求泵生產(chǎn)廠家給出有關(guān)資料，如含氣率與壓力、輸量和效率的關(guān)系數(shù)據(jù)或曲線 等。3.5鄚二站一鄚三站油氣混輸總壓降損失AP對(duì)于鄚二站一一鄚三站油氣混輸總壓降損失計(jì)算，首

13、先假設(shè)輸油管徑為D114X4。 已知：輸油距離L = 5.5km，泵進(jìn)口壓力按0.2MPa（表壓）考慮；油氣比：52m3/t，油水 混合液量G 液=8.0X104 t/a=219.2 t/d = 9.13t/h。3.6油氣混輸泵流量計(jì)算（1）鄚二站氣量：混輸泵進(jìn)口壓力按0.1MPa0.5MPa （表壓）考慮，取進(jìn)口壓力0.2MPa （表壓）G尸 氣= 3561.64m3/d：3 （絕壓）=49.5Nm3/h （氣量）（2）鄚二站混合液量：按50C鄚二液量的密度0.8306t/m3 考慮仔液=9.13t/h：0.8306t/m3 = 10.99m3/h （油水混合液量）（3）鄚二站液氣混合量：G

14、混=G氣+ G液= 49.5 + 10.99 = 60.5m3/h （實(shí)際液量），再加10%的裕量G混取 65m3/h根據(jù)所計(jì)算的流量65m3/h，總摩阻損0.6+0.5=1.1MPa（絕壓），所以，選油氣混 輸泵2 臺(tái)（開(kāi) 1 備 1），qv = 65m3/h，p = 2.0MPa （表壓），P = 75kW （電機(jī)功率）。污水泵房工藝設(shè)計(jì)1泵房設(shè)計(jì)步驟1.1確定設(shè)計(jì)規(guī)模污水中途提升泵站設(shè)計(jì)流量為最高日最大時(shí)污水量，即平均日流量乘以總變化 系數(shù)。居民綜合生活污水量為1 255 m3/ d= 14. 53 L/ s,由于該區(qū)域?yàn)橐?guī)劃區(qū)，沒(méi) 有測(cè)定資料，按照GB 50014- 2006室外排水設(shè)

15、計(jì)規(guī)范取綜合生活污水量總變化系數(shù) 為2. 0,則最高日最大時(shí)污水量Qmax = 2 510 m3 / d= 0. 029 m3/ s。1.2設(shè)計(jì)水位進(jìn)水管為鋼筋混凝土管D400,管內(nèi)底標(biāo)高按0. 70 m計(jì)，充滿(mǎn)度按0. 4, i = 0. 003,流量29 L/ s,進(jìn)水井水位為0. 86 m,考慮污水經(jīng)進(jìn)水井、格柵間、集水池的 水頭損失，集水井最高水位0. 66 m,設(shè)計(jì)最低水位（停泵水位）取-0. 90 m,平均 水位取0. 6 m。1.3特征揚(yáng)程1）最高揚(yáng)程。應(yīng)按泵站出水端最不利點(diǎn)與集水池最低運(yùn)行水位之差，并計(jì)入水 頭損失確定。2）最低揚(yáng)程。應(yīng)按泵站出水端最不利點(diǎn)與集水池最高運(yùn)行水位之

16、差，并計(jì)入水 頭損失確定。3）平均揚(yáng)程。按泵站出水端最不利點(diǎn)與集水池平均水位差，并計(jì)入水頭損失確 定。1.4水泵選擇根據(jù)確定的泵站設(shè)計(jì)流量及特征揚(yáng)程，初步確定工作水泵臺(tái)數(shù)及選型，根據(jù)工 作泵的臺(tái)數(shù)確定備用泵。選用的水泵機(jī)組應(yīng)能適應(yīng)泵房各種特征揚(yáng)程及水量變化，調(diào) 度靈活，常年處在高效率情況下運(yùn)行。由于初步選泵時(shí)泵站尚未設(shè)計(jì)好，所以水泵的 全揚(yáng)程是估算的。在水泵初步選定后，即可查水泵產(chǎn)品樣本，得到機(jī)組的安裝尺寸和 總重量，據(jù)此每根金屬燈桿均用10熱鍍鋅圓鋼接地，接地電阻不大于10 8,加強(qiáng)路 燈管理，在道路照明供電線路的人孔井蓋及手孔井蓋，燈桿檢修門(mén)及路燈戶(hù)外配電 箱均應(yīng)設(shè)置需使用專(zhuān)用工具開(kāi)啟的閉

17、鎖防盜裝置，定期維護(hù)照明設(shè)備、燈具，以確保 人身安全。泵房安裝設(shè)計(jì)的主要工程現(xiàn)以一段脫水泵房為例加以說(shuō)明。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求泵房?jī)?nèi)主要設(shè)有油氣分離 器、除油器、游離水脫除器、含水油緩沖罐、脫水泵、除油器收油泵以及各種閥門(mén)、 自控調(diào)節(jié)和計(jì)量裝置、壓力表、壓力傳感器、溫度計(jì)溫度傳感器等。還設(shè)有配電、暖 通、消防、給排水等設(shè)施安裝形式及做法在泵房設(shè)計(jì)中主要有兩種安裝形式一種是傳 統(tǒng)形式，另一種是打破傳統(tǒng)安裝布局的安裝形式。這里主要介紹后一種，其主要安裝 形式見(jiàn)圖。主要做法是管線基本不埋地除供、排水管線外，采取高、中、低架敷設(shè) 中、高架采用鋼支架，低架采用管墩敷設(shè)。為了縮小泵房的長(zhǎng)度和跨度以及管線安裝

18、的工程量，進(jìn)出泵房的管束采取兩層布置。操作區(qū)容器進(jìn)出閥門(mén)及調(diào)節(jié)閥組設(shè)置高的 操作平臺(tái)，平臺(tái)下設(shè)置一層低架管束，包括污油回收管、泵進(jìn)出口匯管以及相應(yīng)的伴 熱管組等，管底標(biāo)高距室內(nèi)地坪平臺(tái)上方設(shè)置一層高架管束，包括泵出口匯管、壓縮 風(fēng)管、儀表風(fēng)管、熱回水管、蒸汽管、加藥管天然氣管等，管底標(biāo)高距地面、距平臺(tái) 平臺(tái)北側(cè)安裝有各種容器、裝置進(jìn)出口操作閥，游離水脫除器的壓力調(diào)節(jié)閥，油氣分 離器的油出口液位調(diào)節(jié)閥等平臺(tái)南側(cè)安裝有天然氣計(jì)量、調(diào)壓裝置，游離水脫除器放 水調(diào)節(jié)閥等，平臺(tái)東側(cè)邊緣分上下兩層安裝熱回水閥組。泵房與場(chǎng)區(qū)管網(wǎng)連絡(luò)線分高 低兩層均從西墻進(jìn)出。泵房?jī)?nèi)的脫水泵、除油器收油泵順著泵房的長(zhǎng)度方向置于平 臺(tái)南側(cè)，啟停泵操作在泵與泵之間，泵間留有充分檢修距離，與機(jī)泵順著泵房跨度 方向擺放的常規(guī)布局相比，泵房跨度壓縮了。特點(diǎn)與效果泵房安裝集中緊湊，可比 常規(guī)泵房減少建筑面積，管線安裝工程量減少，平面布局減少占地面積。參考文獻(xiàn)屈文濤，徐磊，徐建寧.淺談雙螺桿泵的油氣混輸理論J.鉆采工藝， 2007, 30(3): 82-84.李增亮，張來(lái)斌，何元君，等.雙螺桿油氣混輸泵設(shè)計(jì)使用中有關(guān)問(wèn)題的 討論J.石油機(jī)械，200