由于目前我国铁路卸油过程中更多的还是采用上部卸油的方法, 鹤管虹吸管路通常处于负压工作状态, 当管路某一点的剩余压力小于油品操作温度下的饱和蒸气压时, 油品便大量汽化, 造成不连续流或断流现象, 这就是气阻。因此, 在铁路油槽车上部卸油工艺设计中, 防止气阻至关重要。潜油泵卸油工艺成功地解决了这个问题。
1 潜油泵卸油简介
这是目前在油库得到推广使用的一种正压卸油工艺。该工艺是将潜油泵安装在卸油鹤管端部, 潜没在油液下工作。由于潜油泵的增压作用, 使进油管路在较高的油压下输油。潜油泵在输入动力恒定的情况下, 能根据其出口液流压力变化自动调节转速, 使泵输出管路压力始终保持在一定范围内。潜油泵是离心泵的一种, 与普通离心泵的主要区别是:潜油泵在介质液面以下工作, 无需灌泵。潜油泵卸油从根本上改变了油品的输送方式, 将负压自吸式供油转变为正压推送式供油, 卸油可靠性高, 作业时间短, 不用再担心鹤管气阻与泵气蚀的问题, 同时又可以取消辅助引油系统。而像用滑片泵卸油工艺在输送油品过程中油气混输严重, 负压抽吸过程中仍然会会有“气阻”或“气蚀”现象产生, 降低了工作效率。
2 潜油泵的分类及对比
潜油泵可以根据它的驱动方式可分为电动潜油泵、液动潜油泵、气动潜油泵三类。它们都是主要有泵轴、叶轮、导壳、泵壳等组成。
2.1 气动潜油泵
气动潜油泵工作原理:气动马达带动泵的叶轮工作, 马达与叶轮一起浸没在油品中。气动潜油泵利用压缩机压缩空气作动力源, , 压缩空气由外置的气泵提供, 推动气马达输出轴带动泵叶轮旋转, 达到输送液体目的。
气动潜油泵主要由鹤管、气动潜油泵、气动三连件、快速接头、短管等组成。
2.2 液动潜油泵
液动潜油泵工作原理:液动潜压泵潜油泵卸油是将潜油泵直接放置于火车槽车底部, 将槽车内轻油由潜油泵通过集油管先送到离心泵, 再通过离心泵送至油品储罐。潜油泵以专用液压站向液动马达提供高压液压油作为动力源。电动机带动液压泵旋转把电能转换成液压能, 并再由液压马达将液压能转换成机械能而作功 (高压油液驱动液压马达旋转, 并带动潜油泵叶轮转动做功) 。具体流程图见图4[1]
液动潜油泵主要部件由离心泵和液压马达两大部分组成, 主要部件有叶轮、泵体、输油管、轴套、泵盖、机械密封等。
2.3 电动潜油泵
电动潜油泵工作原理:是将电机和离心泵一起浸入油罐底部, 电机与泵同轴连接, 带动叶轮给油品增压, 将油品推送至目标储油器, 从而实现付油或零位罐向立罐输油。油品输送到卸油离心泵进口, 然后通过卸油离心泵把油品输送到储罐中。具体流程图见图7。
电动潜油泵主要由泵轴、多级叶轮、导壳、泵壳体和上下接头等组成[2]。
3. 有关潜油泵的比较[3]
由表格1可以看出, 气动潜油泵已经被淘汰。在潜油泵卸油工艺中主要使用液动潜油泵和电动潜油泵。电动潜油泵作为国内新兴工艺, 比现在普遍使用的液动潜油泵相比有很多优点, 如下表2。
由此可以看出, 电动潜油泵与液动潜油泵相比有着突出的优点。电动潜油泵体积小, 可以直接安装于卸油鹤管端部, 操作使用简单, 不占用额外资源, 输油性能稳定, 可靠度高, 工作反应迅速, 耗电量小, 维护费用少, 运行平稳可靠, 噪声低, 成本低。最重要的是电动潜油泵在满足石油库电气防爆等级的基础上便于实现油库的自动化管理维护, 可以实现远程控制, 还有安全可靠的密封防爆系统, 是理想的全天候铁路槽车卸油设备。
4 电动潜油泵的分类
电动潜油泵按扬程可以分为高扬程和低扬程的潜油泵。卸油扫仓泵时可以选择低扬程潜油泵与主输油泵串联的卸油工艺或者高扬程潜油泵直接卸油进罐的卸油工艺。高扬程潜油泵与低扬程潜油泵相比, 卸油方便, 但是投资较高, 而且还可能有安全性的影响 (例如静电、压力等等) 。而低扬程潜油泵虽然投资相对少, 但操作程序多, 所需人员较多。所以在进行泵的选择时, 要综合考虑多种因素, 例如效率, 成本, 是否能减轻员工劳动强度, 根据油库本身的地形结构, 是否建中间泵房决定选用何种扬程的泵等等。
5 结语
随着石油行业HSE观念的深入[4], 油库自动化管理要求的提高, 减轻工人劳动强度和卸油工作时间要求的提出以及我国国产潜油泵的不断进步, 电动潜油泵越发凸显出液动和气动潜油泵无法比拟的优势, 可以预测电动潜油泵将会在我国的油库铁路卸车工艺中广泛地使用。
针对目前国内目前电动潜油泵的使用现状, 我们应该从油库的实际出发, 综合多种因素选择合适的电动潜油泵的扬程, 优化铁路罐车的电动潜油泵卸油工艺, 减轻电动潜油泵相应的装配及电机重量, 使得在操作更加安全、方面、快捷。
摘要：随着我国经济的持续发展, 带动了对石油产品的需求, 油库新建的项目逐年增多。油品的运输目前仍然主要以铁路运输为主。铁路油罐车由于技术和设备等方面的限制, 目前主要使用上部卸油法, 但是这种卸油法容易产生气阻。潜油泵的出现基本解决了气阻问题。21世纪随着电动潜油泵的诞生, 潜油泵更是被广泛应用, 火车卸油系统的技术得到了很大的发展。本文对比分析了气动潜油泵、液动潜油泵、电动潜油泵。电动潜油泵以高效、安全、低成本、高寿命、免维护、运行平稳等特点, 将逐步取代液动潜油泵, 在我国的油库铁路卸车工艺中广泛使用, 加快我国石油化工产业的发展。
关键词：气阻,电动潜油泵,气动潜油泵,液动潜油泵,安全广泛使用
参考文献
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