在石油天然氣行業(yè)中，穩(wěn)定的泵可以影響管道的全面運(yùn)行、氣體壓縮站的效率和管道的瓶頸。天然氣管道通常地處偏遠(yuǎn)，泵的操作和維修都比較困難。本文將向您推薦英格索蘭公司創(chuàng)新的解決方案。
　　
　　在偏遠(yuǎn)地區(qū)，天然氣從地下被抽取出來，然后管道將其輸送到幾百英里外的煉油廠。天然氣管道需要大型發(fā)動(dòng)機(jī)為氣體壓縮站提供動(dòng)力，并使其沿著管道持續(xù)傳輸下去。
　　
　　管道沿線每40~100英里安裝一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，它們對于氣體的傳輸效率至關(guān)重要。任何一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)故障都會(huì)影響壓縮站的完整性，引起幾天甚至幾周的停工檢修，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　
　　使這些發(fā)動(dòng)機(jī)得到適當(dāng)?shù)臐櫥歉裟け玫囊粋€(gè)重要任務(wù)。管道運(yùn)營者依賴泵使得油和冷卻劑在發(fā)動(dòng)機(jī)之間循環(huán)，保持*效率，避免故障。當(dāng)一個(gè)壓縮站停止工作，泵可以防止電機(jī)鎖住，確保其得到正確的潤滑。在壓縮站重新工作之前，這一過程對于電機(jī)的預(yù)潤滑也是必要的。但是壓縮站應(yīng)用的泵通常需要在極遠(yuǎn)的地區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)，有許多困難需要克服。
　　
　　通常，運(yùn)營者要想辦法在沒有現(xiàn)成能源的壓縮站使用泵。氣動(dòng)泵需要購買空氣壓縮機(jī)，而且必須也是電動(dòng)的。壓縮空氣可以通過管道輸送到相應(yīng)地點(diǎn)，但是成本非常高。如果一臺(tái)泵出現(xiàn)故障或性能不好，維修成本也非常高。在偏遠(yuǎn)地區(qū)安置維修工人是不可行的，而且在泵重新工作之前可能需要幾天或幾周的時(shí)間。由于氣動(dòng)泵需要額外的機(jī)械，因此設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)提高。
　　
　　偏遠(yuǎn)地區(qū)的環(huán)境也會(huì)對泵造成損傷。壓縮站的泵通常置于室外或小的密封箱內(nèi)，要經(jīng)受各種天氣條件。溫度的波動(dòng)和的氣候條件可能對性能造成巨大破壞。如果使用了不正確的制造材料，泵可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕、紫外降解、故障和結(jié)冰等問題。如果天然氣管道周圍運(yùn)轉(zhuǎn)的泵安裝不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楸弥辛鲃?dòng)的流體可能會(huì)點(diǎn)燃可燃性介質(zhì)，例如天然氣。
　　
　　由于管道中有現(xiàn)成的能源，許多壓縮站現(xiàn)在改用一種更便利的流體傳輸設(shè)備天然氣驅(qū)動(dòng)的隔膜泵。天然氣動(dòng)力隔膜泵不需要空氣壓縮機(jī)和額外的能源，可以通過將天然氣從管道中抽出并將其排回壓縮系統(tǒng)而形成一個(gè)自密封系統(tǒng)。隨著上安全和耐久控制標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，這些泵為管道運(yùn)營者帶來了很多好處。
　　
　　以天然氣為動(dòng)力的泵
　　
　　2003年，加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)制定了CSA2.01標(biāo)準(zhǔn)，這一標(biāo)準(zhǔn)是專門為以天然氣為動(dòng)力的隔膜泵制定的。滿足這一標(biāo)準(zhǔn)的泵消除了靜電放電，不會(huì)導(dǎo)致周圍的天然氣被點(diǎn)燃。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，CSA認(rèn)證的泵需要配有一根接地線以釋放靜電，創(chuàng)造安全的工作環(huán)境。CSA認(rèn)證的泵也要測試性能和耐久性。泵*無泄露地運(yùn)轉(zhuǎn)1300萬個(gè)循環(huán)才能通過認(rèn)證。所有CSA認(rèn)證的泵必須在沒有破壞隔膜或任何部件錯(cuò)位的情況下完成測試。另外，泵必須在15倍于額定壓力的條件下抵抗住泄漏測試。螺紋接頭還要進(jìn)而彎曲和特定的扭矩測試。CSA2.01的引入不僅設(shè)立了天然氣動(dòng)力隔膜泵質(zhì)量測定的一個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，而且?guī)椭烊粴夤艿肋\(yùn)營者制定了處理偏遠(yuǎn)地區(qū)的流體輸送問題的重要的技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略。
　　
　　無泄漏技術(shù)
　　
　　氣動(dòng)和天然氣動(dòng)力泵的主要區(qū)別之一是排氣。標(biāo)準(zhǔn)隔膜泵帶有消音器，可將壓縮空氣排放到大氣中。但是，天然氣不能像壓縮空氣一樣被釋放到大氣中，天然氣動(dòng)力泵需要一個(gè)排氣孔，可以吸入天然氣并可將其輸送回壓縮系統(tǒng)。CSA認(rèn)證需要更高水平的工藝，以確保天然氣的輸送是*無泄漏的。
　　
　　圖1隔膜泵。
　　
　　緊固件上的螺紋密封件是經(jīng)常被忽視的泄漏風(fēng)險(xiǎn)所在，它有助于保持能量的完整性。在緊固件上使用密封劑可以防止電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中逸出氣泡。除了明顯的安全問題，氣體泄漏還會(huì)帶來效率問題。從電機(jī)中泄漏氣體的泵會(huì)產(chǎn)生較低的流速，需要更多的能量。CSA認(rèn)證的泵為管道運(yùn)營者帶來了安全和效率，可確保無泄漏的運(yùn)行。
　　
　　CSA認(rèn)證還需要制造商生產(chǎn)極其堅(jiān)固、高耐受力的鑄件和部件。為節(jié)約成本，一些制造商不對其鑄件進(jìn)行機(jī)加工，從而產(chǎn)生不良的表面質(zhì)量，導(dǎo)致高壓下的泄漏。但是，CSA認(rèn)證的泵需要進(jìn)行流體靜力學(xué)方面的測試，在5倍于額定壓力下爆裂，并檢測部件的反應(yīng)。
　　
　　在主要的閥套上，高耐受力的機(jī)械鉆孔和閥門部件具有的表面質(zhì)量和符合閥門機(jī)理的正確公差。當(dāng)閥門移動(dòng)時(shí)，的表面質(zhì)量使得O型圈和U型槽可以用作密封，因此可以在高壓下產(chǎn)生很好的移動(dòng)信號(hào)和無泄漏的完整性。CSA認(rèn)證鼓勵(lì)制造商使用全金屬結(jié)構(gòu)以得到更高的耐久性，因?yàn)榉墙饘僮⑺芡鈿ひ桩a(chǎn)生紫外老化，具有較低的耐受性。在管道線路中，全金屬泵具有更高的穩(wěn)定性。
　　
　　CSA標(biāo)準(zhǔn)還需要很厚的泵殼和高強(qiáng)度隔膜。由于天然氣會(huì)導(dǎo)致隔膜膨脹，泵中的壓力通過排空流體腔而產(chǎn)生。為了經(jīng)受住高壓力測試，隔膜泵根據(jù)尺寸的不同，泵殼厚度需要在1/8~3/8in之間。
　　
　　圖2壓縮站。
　　
　　泵的隔膜應(yīng)該使用高撓曲強(qiáng)度的材料制成，例如熱塑性彈性體（TPE）。TPE更能承受壓縮天然氣產(chǎn)生的應(yīng)力和壓力，帶來更長的隔膜壽命。同樣的，與隔膜接觸的部件不能對隔膜造成磨損。隔膜與兩個(gè)大型墊圈之間的泵軸相連，形成夾心結(jié)構(gòu)。這些隔膜墊圈的銳利邊緣或泵殼上的凸起部位會(huì)在隔膜上磨薄某些部位，時(shí)間一長會(huì)造成撕裂和破裂。為經(jīng)受住1300萬個(gè)循環(huán)和一系列的壓力測試，CSA認(rèn)證的泵都具有光滑的表面。
　　
　　*經(jīng)驗(yàn)和未來技術(shù)
　　
　　泵應(yīng)該一直在制造商推薦的*壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，技術(shù)人員應(yīng)該使用一個(gè)過濾調(diào)節(jié)器防止其超過制造商的規(guī)定。技術(shù)人員還應(yīng)該確定泵的制造材料與被泵送的流體是相容的。在預(yù)潤滑和后潤滑應(yīng)用中，使用AES的Santoprene隔膜泵可能與被泵送的油類不相容。管道運(yùn)營者在輸送潤滑流體時(shí)，應(yīng)該在泵中安裝杜邦Hytrel隔膜以得到*性能。進(jìn)氣壓力是另一個(gè)重要的因素。除了流體相容性，運(yùn)營者應(yīng)該確保進(jìn)入泵中的流體的壓力是滿足標(biāo)準(zhǔn)的。天然氣動(dòng)力泵的正確保養(yǎng)依賴于正確的天然氣壓力，并使泵的材料與被泵送的流體和流體溫度相匹配。遵守這些原則有助于延長泵的使用壽命。今后，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)將不斷發(fā)展，減少在偏遠(yuǎn)地區(qū)安置技術(shù)人員監(jiān)測設(shè)備的需要。這可以通過有線和無線傳感器以及系統(tǒng)部件的集成來實(shí)現(xiàn)，這樣，泵的狀態(tài)就可以得到定期監(jiān)測。這些傳感器可能用于隔膜失效設(shè)備、周期感測和壓力調(diào)整設(shè)備的泄漏檢測，確保流體具有正確的壓力和流速。