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泊頭市特種泵閥制造有限公司
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石油不同調節辦法下泵的能耗分析同管道腐蝕現狀
【一】、不同調節辦法下泵的能耗分析
在對不同調節辦法下的能耗分析時，文章僅針對目前廣泛采用的閥門調節和泵變轉速調節兩種調節辦法加以分析。由于不銹鋼齒輪泵的并、串聯操作目的在于提高壓頭或流量，齒輪泵在領域運用不多，其能耗可以結合圖2進行分析，方法基本相同。
1閥門調節流量時的功耗
不銹鋼齒輪泵運行時，電動機輸入泵軸的功率N為：
N＝vQH／η
式中N——軸功率，w；
Q——泵的壓頭，m；
H——泵的實際流量，m3/s；
v——流體比重，N/m3；
η——泵的效率。
當用閥門調節流量從Q1到Q2，在工作點A2消耗的軸功率為：
NA2＝vQ2H2／η
vQ2H3——實際有用功率，W；
vQ2(H2－H3)——閥門上損耗得功率，W；
vQ2H2(1／η－1)——不銹鋼齒輪泵損失的功率，W。
2變速調節流量時的功耗
在進行變速分析時因要用到不銹鋼齒輪泵的比例定律，根據其應用條件，以下分析均指不銹鋼齒輪泵的變速范圍在±20%內，且不銹鋼齒輪泵本身效率的變化不大。用電動機變速調節流量到流量Q2時，在工作點A3泵消耗的軸功率為：NA3＝vQ2H3／η
同樣經變換可得：
NA3＝vQ2H3＋vQ2H3(1／η－1)（2）
式中vQ2H3——實際有用功率，W；
vQ2H3(1／η－1)——不銹鋼齒輪泵損失的功率，W。
對于目前不銹鋼齒輪泵通用的出口閥門調節和泵變轉速調節兩種主要流量調節辦法，泵變轉速調節節約的能耗比出口閥門調節大得多，這點可以從兩者的功耗分析和功耗對比分析看出。通過不銹鋼齒輪泵的流量與揚程的關系圖，可以為直觀的反映出兩種調節辦法下的能耗關系。通過泵變速調節來減小流量還有利于降低不銹鋼齒輪泵發生汽蝕的可能性。當流量減小越大時，變速調節的節能效率也越大，即閥門調節損耗功率越大，但是，泵變速過大時又會造成泵效率降低，超出泵比例定律范圍，因此，在實際應用時應該從多方面考慮，在二者之間綜合出佳的流量調節方法。
通過不銹鋼齒輪泵與管路系統的特性曲線圖分析了不銹鋼齒輪泵流量調節的幾種主要辦法：出口閥門調節、泵變速調節和泵的串、并聯調節。用特性曲線圖分析了出口閥門調節和泵變速調節兩種辦法的能耗損失，并進行了對比，指出不銹鋼齒輪泵用變速調節流量比用出口閥門調節流量可以好的節約能耗，且節能效率與流量變化大小有關。在實際應用時應該注意變速調節的范圍，才能好的應用不銹鋼齒輪泵變速調節。
不銹鋼齒輪泵是廣泛應用于工業系統的一種通用流體機械。它具有性能適應范圍廣（包括流量、壓頭及對輸送介質性質的適應性）、體積小、結構簡單、操作容易、操作費用低等諸多優點。通常，所選不銹鋼齒輪泵的流量、壓頭可能會和管路中要求的不一致，或由于生產任務、工藝要求發生變化，此時都要求對泵進行流量調節，實質是改變不銹鋼齒輪泵的工作點。不銹鋼齒輪泵的工作點是由泵的特性曲線和管路系統特性曲線一起決定的，因此，改變任何一個的特性曲線都可以達到流量調節的目的。目前，不銹鋼齒輪泵的流量調節辦法主要有調節閥控制、變速控制以及泵的并、串聯調節等。
【二】、齒輪油泵管道防腐的腐蝕現狀
我國石油工業己擁有長輸管道約有1.8萬Km，油田集輸管道約20萬Km，因管道腐蝕造成的損失是十分驚人的，以勝利油田為例，勝利油田擁有各種地面管線2萬Km，在強腐蝕區新建的鋼管道，3~6個月就開始穿孔，6~12個月大修，1~2年就報廢重建，造成巨大經濟損失，據初步統計，勝利油田金屬管道僅1998年就新DN200以上管線270Km耗資1.05億元人民幣。為此根據企業生產實際，將多年來齒輪泵鋼質管道受腐蝕條件約束造成的影響歸納總結，同時了解腐蝕現象和規律，有針對性地采取防止腐蝕的措施。目前油氣田的腐蝕環境主要有：大氣腐蝕、土壤腐蝕、油田采出水腐蝕環境。
1、大氣腐蝕
齒輪油泵鋼質管道在大氣自然環境條件下，由于大氣中的水，氧，等物質作用下而引起的腐蝕，叫大氣腐蝕。大氣腐蝕的機理是金屬處于表面薄層電解液下的腐蝕過程，因而具有與浸沒在電解液內的腐蝕過程不同的特點。金屬表面含飽和氧的電解液膜的存在，使大氣腐蝕的電化學過程中氧去化過程變的容易進行，在工業大氣中，液膜常常呈酸性，這時可能產生氫去化腐蝕，但是由于氧易到達陰級，所以氧的去化作用仍然是主要的。
2、土壤腐蝕
隨著石油工業的迅速發展，埋設在地下的油、氣、水、管道等日益增多。發生土壤腐蝕的原因可以歸納為二方面：
(1)土壤的性質：土壤中有水分和能進行離子導電的鹽類存在，使土壤具有電解質溶液的特征。
(2)由于外界漏電的影響，土壤中有雜散電流通過地下金屬管道，因而發生電解作用。電解電池的陽是遭受腐蝕的部位。
(3)土壤中作用而引起的腐蝕，稱為生物腐蝕。
3、水腐蝕環境
水是石油的天然伴生物。水對金屬設備和齒輪油泵管道會產生腐蝕。尤其是含有大量雜質的油田水對金會產生嚴重的腐蝕。油田水中的溶解鹽類對金屬腐蝕有很大影響，其中較重要的是氫化物。較常見的引起金屬腐蝕的物質是水中溶解的氧氣、、硫化氫等氣體。此外，油田水的硫酸鹽還原菌等微生物也對金屬管道產生嚴重腐蝕。
