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泊头市特种泵阀制造有限公司
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石油不同调节办法下泵的能耗分析和管道安装质量控制探讨

 其一、不同调节办法下泵的能耗分析
在对不同调节办法下的能耗分析时,文章仅针对目前广泛采用的阀门调节和泵变转速调节两种调节办法加以分析。由于不锈钢齿轮泵的并、串联操作目的在于提高压头或流量,不锈钢泵在领域运用不多,其能耗可以结合图2进行分析,方法基本相同。
1阀门调节流量时的功耗
不锈钢齿轮泵运行时,电动机输入泵轴的功率N为:
N=vQH/η
式中N——轴功率,w;
Q——泵的压头,m;
H——泵的实际流量,m3/s;
v——流体比重,N/m3;
η——泵的效率。
当用阀门调节流量从Q1到Q2,在工作点A2消耗的轴功率为:
NA2=vQ2H2/η
vQ2H3——实际有用功率,W;
vQ2(H2-H3)——阀门上损耗得功率,W;
vQ2H2(1/η-1)——不锈钢齿轮泵损失的功率,W。
2变速调节流量时的功耗
在进行变速分析时因要用到不锈钢齿轮泵的比例定律,根据其应用条件,以下分析均指不锈钢齿轮泵的变速范围在±20%内,且不锈钢齿轮泵本身效率的变化不大。用电动机变速调节流量到流量Q2时,在工作点A3泵消耗的轴功率为:NA3=vQ2H3/η
同样经变换可得:
NA3=vQ2H3+vQ2H3(1/η-1)(2)
式中vQ2H3——实际有用功率,W;
vQ2H3(1/η-1)——不锈钢齿轮泵损失的功率,W。
对于目前不锈钢齿轮泵通用的出口阀门调节和泵变转速调节两种主要流量调节办法,泵变转速调节节约的能耗比出口阀门调节大得多,这点可以从两者的功耗分析和功耗对比分析看出。通过不锈钢齿轮泵的流量与扬程的关系图,可以为直观的反映出两种调节办法下的能耗关系。通过泵变速调节来减小流量还有利于降低不锈钢齿轮泵发生汽蚀的可能性。当流量减小越大时,变速调节的节能效率也越大,即阀门调节损耗功率越大,但是,泵变速过大时又会造成泵效率降低,超出泵比例定律范围,因此,在实际应用时应该从多方面考虑,在二者之间综合出佳的流量调节方法。
通过不锈钢齿轮泵与管路系统的特性曲线图分析了不锈钢齿轮泵流量调节的几种主要办法:出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种办法的能耗损失,并进行了对比,指出不锈钢齿轮泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以好的节约能耗,且节能效率与流量变化大小有关。在实际应用时应该注意变速调节的范围,才能好的应用不锈钢齿轮泵变速调节。
不锈钢齿轮泵是广泛应用于工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广(包括流量、压头及对输送介质性质的适应性)、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。通常,所选不锈钢齿轮泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,此时都要求对泵进行流量调节,实质是改变不锈钢齿轮泵的工作点。不锈钢齿轮泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线一起决定的,因此,改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。目前,不锈钢齿轮泵的流量调节办法主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。
其二、石油管道安装质量控制探讨
1.保障材料的质量
俗话说“巧妇难为无米之炊”,足以见得在工程施工中,材料质量的重要性,对于承载石油的管道来说,齿轮泵管道的材料尤为重要。对管道材料的管理上,一要注意对管道标准件如管件、阀门、防腐材料进行进场验收,严格把关,在材料的每一道工序上,坚决杜绝影响管道强度和气密性的所有因素。二,要注意管道安装的零件如阀门、螺钉、螺母以及焊接材料的品牌、型号、规格、生产日期等严格按照设计图样的要求和国家标准的规定。
2.施工工艺严格按照施工规范
任何事情的施行都是要有纪律性的,在只有管道安装的过程中,施工负责人要严肃起施工工艺纪律。如:(1)对管道阀门的试压后,要将内部的水抽空,残余水渍抽空之后,要在管道内部涂一层油脂防锈。(2)但是,对于输送压缩氧气的管道一定要注意不能对其涂油脂,原因是流动的氧气与涂在管道内的油脂,管道内的铁屑等物质碰撞,产生摩擦等物理、化学的反应作用,从而导致管道爆炸的危险。(3)不锈钢阀门安装完成之后,要对其进行水压测试。在水压测试的过程中,要注意氯离子与不锈钢发生化学反应,其中产生应力腐蚀作用。(4)若管道安装材质为合金钢或不锈钢,在下料时要注意用割据或者砂轮片将管道切割成一段一段的。在此过程,要严格注意,切勿使用锯割、砂轮片等机械的方法。(5)管路确定后对管道进行热弯工艺时,要考虑到管道材质在受热弯曲时会受到温度的影响而导致机械性能发生变化,因此在给管道材质受热时要控制好施加的温度。
3.保障管路之间的焊接质量
在石油油泵管道安装过程中,焊接作为安装的尾项,也是安装过程中较重要的一项,其质量的好坏直接关系到管道的质量,所以在焊接质量监控上需严格把关。
焊接质量控制,要按照焊接前、焊接中以及焊接后三个阶段进行监控。(1)焊接前:焊接前要对焊接材料、零件的进行仔细的检查,确定焊接材料的数量以及质量。焊接人员要在焊接前,熟练焊接工艺指导书以及焊接作业流程。(2)焊接过程中:焊接过程中,一定要按照焊接作业流程按部就班进行焊接,并要焊接完一段再进行另外一段的焊接,焊接时要注意焊接的严密性。(3)焊接后:管道焊接完成后,要注意对焊接的部位检查。这一项的检查,焊接施工人员要焊接完成后,对自己焊接的管道进行检查,工程负责人要对焊接管道进行随机抽查,合力确保焊接质量。对于焊缝的处理上,一定要遵守先检查后处理,热处理上一定要控制温度,保证焊缝的处理对管道不产生损伤。
4.阀门的安装上注重科学性
阀门的安装位置要注意在方便的位置,并且要错开安装。针对不同的管道阀门安装要采用不同的方式,如水平管道上的阀门不得垂直向下安装,较重的阀门要使用工具吊起安装。在安装阀门之前,要将阀门进行试压测试。
5.注重管道防腐处理
石油管道一旦安装完毕,因为石油管道安装后不易改,在保证管道材料质量的同时,要对管道采取防腐处理,防止管道被土壤腐蚀破坏。现在我国对石油管道的防腐处理的方法是在管道上涂刷沥青,价格低廉效果也好。做好管道的防腐处理工作,能提高管道的使用寿命。

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