徐海獅（長(zhǎng)慶油田分公司第二輸油處，甘肅 慶陽(yáng) 745000）

油田輸油泵在使用中需要根據(jù)實(shí)際工作需求調(diào)節(jié)流量，而這個(gè)過(guò)程會(huì)在很大程度上增加電能的消耗，不利于節(jié)約能源，應(yīng)利用合理的技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸油量的高效調(diào)節(jié)。對(duì)此，將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到長(zhǎng)慶油田輸油泵電機(jī)上呈現(xiàn)出必要性，對(duì)于輸油過(guò)程能源的節(jié)約具有直接影響，有利于促進(jìn)長(zhǎng)慶油田的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)。

1 長(zhǎng)慶油田輸油泵電機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀

石油輸送過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，通常需要各種設(shè)備的協(xié)調(diào)配合，同時(shí)需要電力、人力等各方面資源的支持。其中的輸油泵電機(jī)就占據(jù)著重要地位，作為重要的組成部分，輸油泵電機(jī)組的運(yùn)行情況直接影響著石油輸送的效率與質(zhì)量，對(duì)于電能也有很大的消耗。針對(duì)目前長(zhǎng)慶油田輸油泵電機(jī)的運(yùn)行情況而言，存在嚴(yán)重的輸油泵與輸油管道特性不匹配的現(xiàn)象。主要原因是在相關(guān)配件選購(gòu)的過(guò)程中不能買到與管道特性相匹配的輸油泵型號(hào)，這一情況直接影響了輸油量與實(shí)際需求的適應(yīng)性。在很大程度上給電機(jī)調(diào)速、高效率輸油帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，在并聯(lián)單泵運(yùn)行，雙泵運(yùn)行和三泵運(yùn)行多種運(yùn)行方式的情況下，為了避免輸油泵電機(jī)超出額定電流造成電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行的情況發(fā)生，通常情況下會(huì)控制輸油泵閥門(mén)出口的開(kāi)度不超過(guò)10%。而此種情況下輸油泵在運(yùn)行過(guò)程中將會(huì)消耗大量的電能用來(lái)做無(wú)用功，還會(huì)在很大程度上縮短輸油泵機(jī)組的維護(hù)周期，不利于適應(yīng)資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。由此可見(jiàn)，將變頻調(diào)速技術(shù)合理的應(yīng)用到輸油泵機(jī)組上具有深遠(yuǎn)意義，對(duì)于泵出口閥節(jié)流的實(shí)現(xiàn)具有推動(dòng)作用。

2 變頻調(diào)速技術(shù)在長(zhǎng)慶油田輸油泵電機(jī)上的應(yīng)用研究

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)分析

應(yīng)用于輸油泵電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)具備調(diào)速的精度較高、應(yīng)用效果顯著的特點(diǎn)，逐漸得到了各大油田的關(guān)注及認(rèn)可。眾所周知，長(zhǎng)慶油田是國(guó)內(nèi)屈指可數(shù)的石油采集運(yùn)輸單位，其輸油站生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的就是輸油泵裝置，作為關(guān)鍵的石油傳輸設(shè)備，輸油泵和管路的配合至關(guān)重要。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，輸油泵與管路的特點(diǎn)不是很吻合，需要通過(guò)合理方法并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整輸油的流量。一般來(lái)講常用的調(diào)節(jié)方法有兩種，一種是控制輸油泵出口處閥門(mén)來(lái)調(diào)整開(kāi)口度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制流量[1]。這種方法會(huì)造成一定的功率損耗，不能夠很好的適應(yīng)我國(guó)資源保護(hù)的基本國(guó)情。因此常用第二種方法也就是變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)進(jìn)行輸油量的控制。變頻調(diào)速技術(shù)是新時(shí)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，結(jié)合了電子電力技術(shù)以及微電腦控制技術(shù)，能夠在保護(hù)能源的基礎(chǔ)上發(fā)揮調(diào)速控制作用，這對(duì)于滿足新時(shí)期社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)輸油設(shè)備運(yùn)行的要求具有積極意義。變頻調(diào)速技術(shù)能夠在不改變管路線路的情況下，通過(guò)改變輸油泵電機(jī)的頻率調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢，具有很強(qiáng)的精確度，應(yīng)用于輸油泵電機(jī)的節(jié)能效果明顯。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)在輸油泵電機(jī)上的節(jié)能原理

在輸油泵電機(jī)上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)交流到直流再到交流的電源變化，能夠高效的改變輸油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)速滿足實(shí)際需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輸油泵運(yùn)行狀況的調(diào)節(jié)。與此同時(shí)，上文中我們已經(jīng)提到了兩種控制輸油泵輸出流量的方法。其中運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)的主要節(jié)能原理是通過(guò)離心泵轉(zhuǎn)速的改變避免能源的過(guò)度消耗。通過(guò)對(duì)離心泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，相關(guān)的性能參數(shù)會(huì)發(fā)生改變，在遵循一定規(guī)律進(jìn)行轉(zhuǎn)速改變的情況下，相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)性能參數(shù)和實(shí)際需求控制離心泵的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而為能源節(jié)約創(chuàng)造條件。需要注意的是，變頻調(diào)速節(jié)能效果會(huì)受到輸油泵工作情況，管路特性曲線以及并列運(yùn)行的定速泵等影響，技術(shù)人員應(yīng)該盡量控制變頻調(diào)速技術(shù)的調(diào)速范圍，避免應(yīng)調(diào)速范圍較大影響輸油泵的穩(wěn)定運(yùn)行[2]。有相關(guān)數(shù)據(jù)指出，再輸油泵電機(jī)上。應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，外輸油泵的輸油單耗油對(duì)比沒(méi)有安裝變頻器時(shí)的耗油降低了0.3w·h/t，按照這樣的省電量計(jì)算，工作一年大約可以節(jié)約66.87×104千瓦時(shí)的電能，這樣的省電量是非?？捎^的，能夠有效保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，有助于維護(hù)我國(guó)電能的高效利用。

2.3 變頻技術(shù)與三相異步發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)結(jié)

變頻調(diào)速技術(shù)與三相異步發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)系是密不可分的，兩者的結(jié)合能夠有效為長(zhǎng)慶油田輸油工作提供動(dòng)力，對(duì)于改變傳統(tǒng)輸油管道流量控制方法具有重要作用，有助于避免因控制閥門(mén)方式調(diào)節(jié)流量而造成的電能消耗問(wèn)題。對(duì)于長(zhǎng)慶油田輸油泵機(jī)組而言，離心泵所應(yīng)用的動(dòng)力源多是三相異步發(fā)動(dòng)機(jī)，其以三相電源為基礎(chǔ)，能夠很好的滿足輸油泵機(jī)組的動(dòng)力源需求。相對(duì)于傳統(tǒng)的三相異步發(fā)動(dòng)機(jī)而言，新時(shí)期離心泵所用的工頻發(fā)電機(jī)組屬于三相異步發(fā)動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新形式，具備更多的使用方法，在與變頻調(diào)速技術(shù)相結(jié)合的過(guò)程中，更能夠促進(jìn)輸油泵機(jī)組離心泵的運(yùn)行效率的提升。對(duì)此，在應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)開(kāi)展能源節(jié)約的輸油工作時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該充分意識(shí)到三相異步發(fā)動(dòng)機(jī)的重要作用，在了解離心泵整體運(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)，同時(shí)深入分析輸油泵機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中的性能參數(shù)變化情況。進(jìn)而更好的實(shí)現(xiàn)輸油管道中輸油泵機(jī)組電源頻率的合理變化，促進(jìn)電力能源的節(jié)約。

2.4 變頻調(diào)速設(shè)備安裝效果評(píng)價(jià)

在輸油泵電機(jī)上安裝變頻調(diào)速設(shè)備，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)流量的調(diào)節(jié)，還可以提高輸油泵啟動(dòng)和停止的合理性。例如:通過(guò)變頻調(diào)速設(shè)備，輸油泵能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)變速，可以在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下工作，在低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)啟動(dòng)或停止，這有助于促進(jìn)輸油泵的穩(wěn)定運(yùn)行，可以有效避免因高速運(yùn)轉(zhuǎn)停機(jī)所帶來(lái)的泵軸軸承的磨損問(wèn)題，對(duì)于增加輸油泵機(jī)組的使用壽命具有積極意義，對(duì)于相關(guān)的設(shè)備維護(hù)也能發(fā)揮重要作用。而對(duì)于節(jié)能效果的測(cè)定而言，依照SY/T6422-2008《石油企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果測(cè)定》的要求，將輸油泵機(jī)組安裝變頻調(diào)速裝置前后的節(jié)能效果予以對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，加裝變頻調(diào)速設(shè)備前，輸油泵機(jī)組效率和節(jié)留率不符合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的限定值要求，呈現(xiàn)出浪費(fèi)電能的現(xiàn)象[3]。而在安裝變頻裝置后，無(wú)論是輸出流量為1118.6m3/h，還是1268.6m3/h，其節(jié)流率，功率因數(shù)及機(jī)組效率均可滿足評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6275-2007中限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值的要求，設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行效果得以呈現(xiàn)。由此可見(jiàn)，變頻調(diào)速設(shè)備安裝具有必要性和合理性，對(duì)于節(jié)能效果的提高有推動(dòng)作用。

2.5 變頻調(diào)速方案的選取和改造

在實(shí)際的變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用中，變頻調(diào)速方案的選取和改造也至關(guān)重要，對(duì)于實(shí)際設(shè)備發(fā)揮節(jié)能作用有著重要影響。對(duì)此，為了更好的提高輸油泵機(jī)組的節(jié)能效果，根據(jù)實(shí)際情況選用高效節(jié)能的調(diào)速方案也很關(guān)鍵。相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該負(fù)起責(zé)任，以維護(hù)長(zhǎng)慶油田經(jīng)濟(jì)效益、推動(dòng)國(guó)家長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展為原則，在充分了解內(nèi)部輸油泵機(jī)組運(yùn)行性狀的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合理的輸油節(jié)能方案。例如:設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮到輸油泵站的場(chǎng)地環(huán)境，對(duì)于占地面積較小的輸油泵站，可以將組合串聯(lián)的變頻調(diào)速器加以應(yīng)用，強(qiáng)化輸油泵機(jī)組的節(jié)能效果。與此同時(shí)，針對(duì)項(xiàng)目投資較少而且資金回收期短的項(xiàng)目，相關(guān)管理人員可以選擇串級(jí)調(diào)速設(shè)備，此類設(shè)備的資金投入相對(duì)較小，有利于實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，對(duì)于電能的消耗也能得到很好地控制?；谧冾l調(diào)速方案的選取的重要性，企業(yè)應(yīng)該培養(yǎng)相關(guān)的技術(shù)人才，可以通過(guò)定期組織培訓(xùn)的方式提升技術(shù)人員的技能水平，同時(shí)還應(yīng)該加強(qiáng)引入創(chuàng)新的變頻調(diào)速技術(shù)，在與時(shí)俱進(jìn)的情況下維護(hù)長(zhǎng)慶油田輸油泵電機(jī)的穩(wěn)定高效率運(yùn)行，推動(dòng)長(zhǎng)慶油田的進(jìn)一步發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，社會(huì)的發(fā)展增大了石油的需求量，石油資源的輸送越發(fā)得到重視。而在石油傳輸過(guò)程中輸油泵機(jī)組是關(guān)鍵組成部分，其傳輸石油的效率與節(jié)能性至關(guān)重要?；趥鹘y(tǒng)的輸油泵機(jī)組存在耗電量大的問(wèn)題，長(zhǎng)慶油田應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)的運(yùn)用，切實(shí)發(fā)揮技術(shù)作用節(jié)約電力資源，維護(hù)資源的可持續(xù)利用。