A联掺供水系统运行分析
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摘要：分析了掺水泵、掺水炉和供水系统运行现状，并提出了改造后掺水泵优点。A联供水岗投产后，掺水泵在冬季处于满负荷运行状态，运行不安全。2006年相继对掺水系统进行了改造，适应了生产需要。而供水泵能力远大于实际需求，针对现状对供水系统提出了改造建议。
关键词：掺供水；运行；分析
中图分类号：U464.138+.1 文献标识码：A 文章编号：
A联供水岗2003年12月建成投产，负责A1矿、A2中转站供水、A1矿越站工区油井掺水的工作。主要设备有四台掺水泵、两台供水泵、六台掺水炉、两台户外变压器。岗位电源由C1变电所供给，水源来自站内输油岗污水沉降罐。掺供水工作是某油田的基础工作之一，是油田安全生产的保证，在冬季尤为重要，掺供水温度、压力的波动，轻则造成管线穿孔，污染环境，重则管线堵塞，油井停产，影响原油产量。所以，在生产运行中要做到安全、平稳、低耗、高效。
1掺水系统运行分析
1.1掺水泵状况
投产时所选掺水泵型号为DGE150-50×5，额定流量150m3/h，在日常生产中运行两台掺水泵，额定掺水量7200 m3/d。在运行中，由于季节不同，掺水量变化很大，投产后不同季节的掺水量统计见表1。
表1不同季节掺水量统计
这就要求根据生产需要来调节掺水量。由表1可知，1月份，掺水量较大，掺水泵满负荷或超负荷运行，而在7月份，掺水量较小，掺水泵负荷率偏低。为了满足生产需要， 2012年7月、8月，相继对两台变压器、1#、3#掺水泵进行了更换，并且安装了一拖二变频控制柜，1#、3#掺水泵更换后额定流量都是200 m3/h，能够实现工频或变频切换运行。
1.2改造过后掺水泵的优点
（1）掺水压力调节方便。改造前掺水泵只能工频运行，掺水压力的调节需要用泵出口阀来控制，通过调节泵出口阀开度，增加或减小流量与扬程，从而达到调节掺水压力、流量的目的。这种调节方法容易造成掺水量和掺水压力的波动，如果越站地区掺水管线腐蚀较重，很可能发生管线穿孔，影响正常生产，在冬季，造成的损失更大。改用变频控制后，能够调节电动机的转速，由比例定律可知，当离心泵的转速发生改变时，其特性曲线也随之发生变化，关系为：
Q1/Q2=n1/n2；H1/H2=（n1/n2）2；N1/N2=（n1/n2）3。
式中：Q1、H1、N1、n1是离心泵原来的流量、扬程、功率、转数；Q2、H2、N2、n2是改变转数后离心泵的流量、扬程、功率、转数。
因此，利用变频技术在合理范围内调节掺水泵转速，就可以得到不同的压力、流量，而且调节准确度高，调节过程平稳。
（2）保证了安全生产。在冬季，改造前，掺水泵处于满负荷或超负荷运行状态，运行电流达到或超过额定电流，在这种状态下长时间运行，容易缩短配电设施电器元件使用寿命，甚至造成损坏，机组故障停机率高，运行很不安全。改造后变压器的容量增加了，掺水泵的功率、流量也较原来有了较大提高，能够满足冬季掺水量的要求。在一台泵工频一台泵变频运行状态下，通过调节变频掺水泵转速，可以得到不同的工作点，满足不同季节的生产需求。
（3）节能效果明显。工频运行时，掺水压力、流量需要用泵出口阀来调节，增加了泵出口阀门的节流损失，能量损失大，而且容易损坏出口阀门。8月份变频投入运行后，不再用泵出口阀来调节流量，减小了泵出口阀的节流损失。由离心泵的比例定律N1/N2=（n1/n2）3看出，转速改变，功率也改变，耗电相应变化。在掺水量和掺水温度相同状态下，变频泵与工频泵同时运行比两台工频泵同时运行节电1000kwh/d；运行一台变频泵，比一台工频泵节电2000 kwh/d。在实际运行中，将工频泵满负荷运行，依靠变频泵调节流量，从而最大限度减少损失，节约电能。
1.3掺水炉运行现状
掺水炉投产后，在运行工况相同时，掺水炉比改造前的高效炉节气9000m3/d。在运行中，需要根据掺水量和换热温差的不同，合理调整掺水炉的运行数量，合理设定控制面版温度。图一为2012年掺水炉的运行负荷，可见6月-8月负荷率偏低，运行不够理想，需要在以后的工作中继续摸索，确定出合理运行参数。
图12012年掺水炉负荷率与时间关系图
2供水系统运行分析
（1）供水泵运行分析。供水泵型号为DGE280-43×3，额定流量280m3/h，而实际供水量最高值为2500 m3/d。见表2。
表2中转站供水量调查
表2为各中转站供水量的调查表，其中，2009年、2010年供水量为年度最高值。若供水量按照2500 m3/d计算，供水泵负荷率只有37.2%，呈现大马拉小车的状况，泵出口阀门节流损失大，运行不经济。
（2）对供水系统改造。为了既能满足生产需要又能节能降耗，建议对供水系统予以改造。根据供水量和供水压力，将供水泵机组进行更换，重新选择供水泵。
3结论
A联掺供水系统是C1联合站的一个组成部分，在A1矿油田生产中发挥着重要作用，是各中转站和越站工区安全生产、平稳输油的保证。它的合理规划，安全运行，不但能够保证原油生产的顺利完成，还能够节约部分能源，为油田的可持续发展做出贡献。
参考文献：
[1]向守源.集输工职业技能培训教程[M].石油工业出版社，2005.