在石油的储存运输过程的泵选型

在石油的储存运输过程中，广泛的使用泵来增加液体的能量，克服流动阻力，达到沿管路输送的目的。

1.1  储运用泵的类型选择

炼油厂、石油化工厂和油库的液体原料、成品油和副产物料储运系统中，物料的操作温度一般都在100℃以下。输转物料用泵一般为间断操作，一泵多用，备用泵少；一般要求泵的吸入口为水平方向。对于输送易凝物料的泵要求有防凝措施。

1）装卸用泵，一般要求流量大，扬程低。对于沿海装卸油轮用泵其流量可达1000至3000m³/h。一般选用单级离心泵，尤其是管道泵用的比较普遍。物料粘度较大时，例如燃料油或减压塔底油。只要其效率粘度换算系数不小于0.7时，仍可选用离心泵，否则可选用螺杆泵或往复泵。

2）物料调合用泵，一般多用大流量低扬程的单级离心泵或管道泵。

3）物料输转用泵，多用流量较大、扬程适中的离心泵。厂区之间输转用泵常为扬程较高的多级离心泵。

4）储罐区抽送底油或清罐用泵一般用电动往复泵或蒸汽往复泵。

5）化学药剂如液碱、硫酸等一般用耐腐蚀离心泵。

6）润滑油多用离心泵或螺杆泵。

7）铁路洗罐站抽吸底油、热水采用水环式真空泵；油罐车上卸一般采用潜油泵。

在选择合适的泵之前，首先要根据介质的性质和现场条件等因素确定需要的泵类型，以方便进行下一步设计工作。

2.1 泵类型的实例

   例如，原油、燃料油泵房中的油品为高粘度油品，运动粘度为500mPa.s，泵房中的已有泵全部为离心泵，在对工艺流程进行改造时，需要增加4台泵以满足工艺需求，考虑到油品特性和双螺杆泵具有自吸能力强、低噪音、无脉动、对介质无乳化剪切作用和高效率的特点，新增4台泵全部为双螺杆泵。

2.2 流量参数的计算

以某产品质量升级项目乙醇汽油调和设施单元为例，对三个汽油装车鹤位进行改造，新增乙醇线，接入上述三个汽油装车鹤位上，将乙醇与汽油按1:10的比例混合后进行装车。在确定新增泵的流量时，参考汽油装车泵的流量为85m3/h，按照1:10的体积比混合，乙醇装车泵的流量应为8.5m3/h，在对照泵厂家样本之后，最终选择了额定流量为10 m3/h的离心泵，正常工作时开泵的流量为8.5m3/h。另外，在一些改造项目中，往往管道已定，在流速选择中，要选择合适的流量来尽量满足推荐流速。表1为部分油品流体的推荐流速：

表1 油品流体的推荐流速

2.3. 扬程的计算

若已知原油、燃料油泵房的原油和燃料油经新增泵加压后远输至10km外的炼厂的罐区，外输管径为DN400，取原油、燃料油的粘度为500mm2/s，流量已定为500m3/h，取油品的密度约为900kg/m3，现求泵的扬程。可知Q=500m3/h≈0.139m3/s。所以：

判断流体流态可知：

当Re＜2000时，流态为层流或称滞留，水力摩阻系数与管壁粗糙度无关，只是雷诺数的函数，

可得沿程摩阻为

因为长输至地方炼厂库区还需要预留0.2~0.3MPa的压力，可得P≈1.4MPa，扬程H=1400000÷900÷9.8≈156m。从而满足工艺需求。

2.4.汽蚀余量的计算

为避免发生气蚀现象，必须使有效气蚀余量大于必需气蚀余量，必需气蚀余量为泵本身特性，只与泵结构有关，所以在结合泵厂家样本查得必需汽蚀余量之后，需对泵系统有效汽蚀余量进行计算，若不符合有效气蚀余量大于必需气蚀余量，则无法满足工艺需求。

以原油、燃料油泵房新增管输螺杆泵为实例，稳定原油的饱和蒸汽压一般小于0.1MPa（小于当地大气压），经确认，取0.07MPa。燃料油饱和蒸汽压取0.045MPa。从罐区沿程摩阻至泵入口当量长度取300m，泵入口管径为DN450，计算得沿程摩阻约为2m。原油泵房中新增一台高压螺杆泵，必需汽蚀余量为3.5m，根据有效汽蚀余量的计算公式:

其中（NPSH）a —— 有效汽蚀余量，m；

—— 泵进口侧容器液面压力（绝），MPa；

—— 输送温度下液体的饱和蒸汽压（绝压），MPa；

—— 输送温度下液体的相对密度；

—— 进口侧管道系统的阻力，m；

—— 泵实际几何安装高度，即进口侧容器的最低液面至泵中心线的垂直距离（高度差），灌注时为负值，吸上时正值，m。

燃料油泵房中置换两台高压螺杆泵和一台低压螺杆泵，低压螺杆泵必需汽蚀余量为4.7m，高压螺杆泵有效汽蚀余量为3.5m，则

可得有效汽蚀余量均大于必需气蚀余量，所以不会发生气蚀现象，满足要求。