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)動機(jī)為氣體壓縮站提供動力，并使其沿著管道持續(xù)傳輸下去。
　　
　　管道沿線每40~100英里安裝一臺發(fā)動機(jī)，它們對于氣體的傳輸效率至關(guān)重要。任何一臺發(fā)動機(jī)故障都會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)動機(jī)得到適當(dāng)?shù)臐櫥?，是隔膜泵的一個重要任務(wù)。管道運(yùn)營者依賴泵使得油和冷卻劑在發(fā)動機(jī)之間循環(huán)，保持*效率，避免故障。當(dāng)一個壓縮站停止工作，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。氣動泵需要購買空氣壓縮機(jī)，而且必須也是電動的。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間。由于氣動泵需要額外的機(jī)械，因此設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)會提高。
　　
　　偏遠(yuǎn)地區(qū)的環(huán)境也會對泵造成損傷。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)，也會產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)楸弥辛鲃拥牧黧w可能會點(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)動的隔膜泵。天然氣動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)而形成一個自密封系統(tǒng)。隨著上安全和耐久控制標(biāo)準(zhǔn)的出臺，這些泵為管道運(yùn)營者帶來了很多好處。
　　
　　以天然氣為動力的泵
　　
　　2003年，加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定了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)立了天然氣動力隔膜泵質(zhì)量測定的一個行業(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)
　　
　　氣動和天然氣動力泵的主要區(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，天然氣動力泵需要一個排氣孔，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，氣體泄漏還會帶來效率問題。從電機(jī)中泄漏氣體的泵會產(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)閥門移動時，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)生很好的移動信號和無泄漏的完整性。CSA認(rèn)證鼓勵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在隔膜上磨薄某些部位，時間一長會造成撕裂和破裂。為經(jīng)受住1300萬個循環(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，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。