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摘要：LH19-5改造项目中需要在PY30-1平台新增凝析油外输泵DPP-P-2320A/B，在基本设计阶段确定其泵型为往复泵。PY30-1平台上现有的两台凝析油外输泵为往复泵，但从未运转过。现已投入使用的火炬分液泵为往复泵，所处理的介质为PY30-1平台上的凝析油，在使用初期曾出现过由于凝析油泄漏而产生的冒烟现象。经过改造后，采用辽宁本溪水泵厂的往复泵。火炬分液泵只是间歇运行，每天运转1～2个小时，目前使用情况良好。而凝析油外输泵连续运转。比对两者的操作工况与介质，凝析油外输泵比火炬分液泵更加苛刻。
经过与业主多次沟通后，对凝析油外输泵重新进行设计和选型。
关键词：往复泵；凝析油；闭口闪点；屏蔽电泵；无泄漏
PY30-1平台改造后，凝析油输送的主要流程如下：新增的段塞流捕集器（DPP-V-1510）用于处理来自LH19-5海底管线的井流产物及PY30-1平台上生产分离器的产物，主要是将井流产物进行初步的两相分离，气体进入30-1平台的气体脱水系统处理，液相进入凝析油过滤器（DPP-F-2320）及聚结分离器（DPP-V-2320）（凝析油过滤器及聚结分离器成一个橇DPP-X-2320）进行下一步处理。处理后的凝析油由凝析油外输泵（DPP-P-2320A/B，一用一备）通过海管进行外输。新增凝析油外输泵需要在2015和2016年投入连续使用。其工艺流程如下图所示。段塞流捕集器布置在EL+34.3m的中间层甲板上，聚结分离器橇布置和凝析油外输泵布置在EL+25.3m的下层甲板上，经过计算满足工艺要求。
图1.1 凝析油外输工艺流程
1. 新增凝析油外输泵工况简介
新增凝析油外输泵的设计参数为：入口压力为：10258～10758kPaG，出口压力为：10400～11700kPaG，流量为：0.43～4.3m3/h。凝析油的性质参考PY凝析油闭口闪点（-14度）和LH凝析油闭口闪点（-21度）。基本设计选定由变频电机驱动的往复泵用作凝析油外输泵，调节冲程从而实现变流量和变压力控制。
与其他项目相比较，LH19-5项目凝析油外输泵的特点为：
1）流量小，且为变流量；流量为：0.43～4.3m3/h。
2）操作压力高，压差小，2016年时压差仅为230kPa；
3）操作介質闪点低，LH19-5气田凝析油的闪点为-14℃，而文昌9-2闭口闪点29度，锦州20-2凝析油闪点4-5度等。
PY30-1平台上目前使用的火炬分液泵的操作条件为：其入口压力为：50kPaG，出口压力为：11900kPaG，流量为：10m3/h。该泵在最初使用时曾经出现过由于凝析油泄漏，往复泵泵轴处摩擦生热，从而产生的冒烟现象。经过改造后，采用辽宁本溪水泵厂的往复泵，其函体密封结构采用复合密封形式，并配有冷却冲洗系统，防止凝析油泄漏的同时，对填料涵进行冷却，避免出现冒烟的现象。
但由于考虑到新增凝析油外输泵输送的介质及操作条件比火炬分液泵条件更为苛刻，出于安全的原因，重新对凝析油外输泵进行选型和设计。经过与多个厂家进行沟通联系后，初步选择使用屏蔽泵。以下结合LH19-5项目分析屏蔽泵的原理及应用。
2. 屏蔽电泵的工作原理
屏蔽泵和非屏蔽泵的工作原理都是一样的一般都属于离心式泵其工作原理是靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水，防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。
普通的离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封的泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子，这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。
屏蔽泵的结构如下图所示。
3. 结合LH19-5的实际工况进行分析
屏蔽泵是屏蔽电机和泵组合的密封整体，具有无泄漏的独特优点，用来输送易燃、易爆、腐蚀性、剧毒、易挥发和贵重液体。屏蔽泵的这个特点恰好可以满足LH19-5项目凝析油外输泵的要求。凝析油无泄漏，从而就可以避免泵冒烟起火的风险。
在选定采用屏蔽泵作为凝析油外输泵后，需要重新对其进行定位。由于屏蔽泵属于离心泵的一种，需要考虑泵的气蚀的问题。经过计算，采用原有的布置，泵会产生气蚀，因而将两台泵布置在EL+17.8m的工作甲板上，这样利用高差，采用倒灌的形式，避免了气蚀现象的发生。
一般的屏蔽泵采用输送的部分液体来冷却电机，且环隙很小，故输送液体必须洁净。LH19-5项目中的凝析油在进入聚结分离器分离之前，需要进行过滤，过滤后的颗粒小于2微米。可以满足屏蔽泵工作的要求。
结论
LH19-5项目中凝析油低闪点，易挥发，易燃等特性，加大了外输泵选型的难度，屏蔽泵的安全无泄漏的优点成功解决了LH19-5项目凝析油外输中所出现的问题。
经过与业主多次沟通后，对凝析油外输泵重新进行设计和选型。
关键词：往复泵；凝析油；闭口闪点；屏蔽电泵；无泄漏
PY30-1平台改造后，凝析油输送的主要流程如下：新增的段塞流捕集器（DPP-V-1510）用于处理来自LH19-5海底管线的井流产物及PY30-1平台上生产分离器的产物，主要是将井流产物进行初步的两相分离，气体进入30-1平台的气体脱水系统处理，液相进入凝析油过滤器（DPP-F-2320）及聚结分离器（DPP-V-2320）（凝析油过滤器及聚结分离器成一个橇DPP-X-2320）进行下一步处理。处理后的凝析油由凝析油外输泵（DPP-P-2320A/B，一用一备）通过海管进行外输。新增凝析油外输泵需要在2015和2016年投入连续使用。其工艺流程如下图所示。段塞流捕集器布置在EL+34.3m的中间层甲板上，聚结分离器橇布置和凝析油外输泵布置在EL+25.3m的下层甲板上，经过计算满足工艺要求。
图1.1 凝析油外输工艺流程
1. 新增凝析油外输泵工况简介
新增凝析油外输泵的设计参数为：入口压力为：10258～10758kPaG，出口压力为：10400～11700kPaG，流量为：0.43～4.3m3/h。凝析油的性质参考PY凝析油闭口闪点（-14度）和LH凝析油闭口闪点（-21度）。基本设计选定由变频电机驱动的往复泵用作凝析油外输泵，调节冲程从而实现变流量和变压力控制。
与其他项目相比较，LH19-5项目凝析油外输泵的特点为：
1）流量小，且为变流量；流量为：0.43～4.3m3/h。
2）操作压力高，压差小，2016年时压差仅为230kPa；
3）操作介質闪点低，LH19-5气田凝析油的闪点为-14℃，而文昌9-2闭口闪点29度，锦州20-2凝析油闪点4-5度等。
PY30-1平台上目前使用的火炬分液泵的操作条件为：其入口压力为：50kPaG，出口压力为：11900kPaG，流量为：10m3/h。该泵在最初使用时曾经出现过由于凝析油泄漏，往复泵泵轴处摩擦生热，从而产生的冒烟现象。经过改造后，采用辽宁本溪水泵厂的往复泵，其函体密封结构采用复合密封形式，并配有冷却冲洗系统，防止凝析油泄漏的同时，对填料涵进行冷却，避免出现冒烟的现象。
但由于考虑到新增凝析油外输泵输送的介质及操作条件比火炬分液泵条件更为苛刻，出于安全的原因，重新对凝析油外输泵进行选型和设计。经过与多个厂家进行沟通联系后，初步选择使用屏蔽泵。以下结合LH19-5项目分析屏蔽泵的原理及应用。
2. 屏蔽电泵的工作原理
屏蔽泵和非屏蔽泵的工作原理都是一样的一般都属于离心式泵其工作原理是靠高速旋转的叶轮，液体在惯性离心力作用下获得了能量以提高了压强。水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水，防止气蚀现象发生。当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域。水原的水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内。这样循环不已，就可以实现连续抽水。
普通的离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封的泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子，这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。
屏蔽泵的结构如下图所示。
3. 结合LH19-5的实际工况进行分析
屏蔽泵是屏蔽电机和泵组合的密封整体，具有无泄漏的独特优点，用来输送易燃、易爆、腐蚀性、剧毒、易挥发和贵重液体。屏蔽泵的这个特点恰好可以满足LH19-5项目凝析油外输泵的要求。凝析油无泄漏，从而就可以避免泵冒烟起火的风险。
在选定采用屏蔽泵作为凝析油外输泵后，需要重新对其进行定位。由于屏蔽泵属于离心泵的一种，需要考虑泵的气蚀的问题。经过计算，采用原有的布置，泵会产生气蚀，因而将两台泵布置在EL+17.8m的工作甲板上，这样利用高差，采用倒灌的形式，避免了气蚀现象的发生。
一般的屏蔽泵采用输送的部分液体来冷却电机，且环隙很小，故输送液体必须洁净。LH19-5项目中的凝析油在进入聚结分离器分离之前，需要进行过滤，过滤后的颗粒小于2微米。可以满足屏蔽泵工作的要求。
结论
LH19-5项目中凝析油低闪点，易挥发，易燃等特性，加大了外输泵选型的难度，屏蔽泵的安全无泄漏的优点成功解决了LH19-5项目凝析油外输中所出现的问题。