【摘要】對于注水站來說，注水泵是耗電大戶，因而在注水泵上節(jié)能降耗勢在必行。注水泵節(jié)能方式很多，給注水泵涂膜是其中的一種，注水泵涂膜的目的是提高機泵內(nèi)表面光潔度、降低管路摩阻，減少流體水力損失，從而起到節(jié)能的功效。北二四注水站2號注水泵2013年10月涂膜后，泵效沒有升高反而降低，單耗也沒有明顯的變化，沒有起到節(jié)能降耗的作用。本文針對2號注水泵涂膜后效果不明顯的現(xiàn)狀，對其原因進行分析。

【關(guān)鍵詞】涂膜；泵效；單耗；分析

1.概述

大慶油田已進入高含水開采后期，隨著油田開發(fā)的不斷深入，采出水的成份越來越復(fù)雜。注水泵運行時間越長，積累的結(jié)垢就越多，會導(dǎo)致泵的工況日益惡化，需要進行設(shè)備維護及部件更換，影響了企業(yè)生產(chǎn)的正常運行。同時注水系統(tǒng)是油田耗電大戶，注水單耗是衡量注水系統(tǒng)能耗重要指標，部分注水泵單耗偏高，使油田注水系統(tǒng)運行成本增加。為有效提高注水泵效率，降低注水單耗，達到節(jié)能降耗的目的，減少設(shè)備損耗，注水泵涂膜技術(shù)已在油田廣泛應(yīng)用。在實踐應(yīng)用中，我們會發(fā)現(xiàn)涂膜技術(shù)對注水泵單耗的減少﹑泵效的提高并不明顯。本文將從原理出發(fā)，結(jié)合實際統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對這種現(xiàn)象的成因和解決方法進行分析。

2.注水泵效率降低單耗升高成因分析

注水泵經(jīng)過長時間使用后，運行效率會明顯下降，單耗明顯升高，主要有以下原因：

2.1由于水流的沖刷，水泵流道內(nèi)壁和葉輪過水面變得粗糙不平，水泵內(nèi)流道的摩阻系數(shù)增大，再加上水在泵內(nèi)的流速很大，水頭損失增加。水力效率降低。

2.2由于水質(zhì)等原因，泵殼內(nèi)嚴重積垢或腐蝕。泵殼內(nèi)積垢嚴重的可以使泵殼壁厚增加2mm左右，而且水泵內(nèi)壁形成垢瘤，使泵體容積縮小、抽水量減少、并且流道粗糙，水頭損失增加。客積效率和水力效率都降低。

2.3由于水泵加工工藝造成的鑄造缺陷、汽蝕、磨蝕、腐蝕和化學(xué)浸蝕等原因造成泵流道內(nèi)產(chǎn)生空洞或裂縫，水流動時產(chǎn)生旋渦而造成能量損失。水力效率降低。

2.4容積損失和機械損失。由于泵使用時間長，機械磨損產(chǎn)生漏失和阻力增大，使容積效率和機械效率降低。

以上原因，使注水泵性能變差，運行效率降低2%--5%，嚴重的可以使水泵效率降低10%。所以提高離心泵效率，降低離心泵無功損耗，在當(dāng)前工業(yè)節(jié)能中具有重要意義。

3.泵涂膜技術(shù)的節(jié)能原理分析

在流體力學(xué)中，泵的流量受葉輪和渦輪摩擦和粘性產(chǎn)生的阻力影響，泵表面的水分子作為獨立的個體產(chǎn)生了漩渦和急流，這也導(dǎo)致了能量損失。除此之外，表面摩擦也不斷作用于分界層，相對平滑的表面的厚度可以起到保護作用。當(dāng)表面粗糙時，次層面可被噴射物導(dǎo)致的拖曳力度損壞，按泵上的能量損失來計，由于表面摩擦或拖曳產(chǎn)生的表面粗糙占了很大比例，即使經(jīng)過拋光的原金屬表面也會變得粗糙，并且由于腐蝕或氣蝕，表面會越來越粗糙，導(dǎo)致泵運行質(zhì)量下降，效率降低而涂有氟樹脂的泵機件表面比拋光后的不銹鋼還要光滑20倍，因這種涂層的不沾水特性，使水直接從表面滑過，減少了抽出來的液體分界層和液體內(nèi)部的渦流，進而減少功率消耗、增加流速，保證了泵的高效運行。

4.北二四注水泵涂膜技術(shù)的應(yīng)用效果

北二四注水站現(xiàn)有2臺注水泵，2號注水泵1999年11月投產(chǎn)，型號是D300-150×11，額定流量300m3/h，葉輪11級。配套電機額定功率是2240kW，額定電流240A，額定電壓6300V。

2008年，為了節(jié)能降耗，在2號注水泵前端安裝了前置泵，為和前置泵配套對注水泵葉輪進行了減一級的處理，采用前置泵變頻調(diào)速技術(shù)，2號注水泵單耗仍然居高不下。2013年4月，折除了前置泵。我們針對北二四注水站型號為D300-150X11的2號注水泵在2013年9月涂膜，10月23日正式運行后，觀察其涂膜前后單耗、泵效變化情況如下表1，表2。

從表格中記錄的數(shù)據(jù)，我們可以知道，涂膜技術(shù)對注水泵效率的提高和單耗的降低沒有明顯效果，分析了影響涂膜效果的因素如下：

4.1、涂膜的涂層厚度

4.2、涂膜層表面的光潔度

4.3、涂膜泵內(nèi)元件

4.4、電機的冷卻性能的好壞影響電機的耗電量

針對性的解決方法：

4.1.1、涂膜的厚度一般在0.03—0.04mm，涂得過厚會影響涂膜的效果。

4.2.1、提高涂膜表面的光潔度，會改善涂膜的效果。

4.3.1、調(diào)整泵內(nèi)元件的間隙從而改善機泵的性能，最終提高涂膜的效果。

A、調(diào)整葉輪與口環(huán)的間隙，調(diào)整間隙為40---45道。（1道=0.01mm）。

B、調(diào)整擋套與襯套的間隙。調(diào)整間隙為30—35道。

C、調(diào)整泄壓套與平衡套之間的間隙，調(diào)整間隙為50—60道。

4.4.1、此外，經(jīng)過以上調(diào)整涂膜泵后，為了進一步提高涂膜效果，我們進一步在提高機泵性能上想方法、找措施。利用冷卻盤管除垢器，對盤管內(nèi)銹漬進行了全面除垢。

5.結(jié)論與認識

5.1、最適當(dāng)?shù)耐磕ず穸葧绊懲磕ばЧ?/p>

5.2、提高涂膜層表面光潔度會影響涂膜效果。

5.3、調(diào)整泵元件最優(yōu)間隙會影響涂膜效果。

5.4、提高電機的冷卻效果降低定子溫度，提高機泵的冷卻降溫性能，減少耗電量。從而提高涂膜泵的節(jié)能效果。

參考文獻

[1]油田注水生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)》.北京：石油工業(yè)出版社，2003

[2]《注水泵減級涂膜的節(jié)能應(yīng)用》.北京：石油工業(yè)出版社，2010

[3]《注水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究》.北京：石油石化節(jié)能，2010

作者簡介

王麗麗（1980年12月出生），女，2011年畢業(yè)于東北石油大學(xué)資源勘查專業(yè)，現(xiàn)任第三采油廠第一油礦北十一聯(lián)合站，從事地面工程工作。