油田用离心泵磨损机理和叶轮防磨损设计

针对油田进入中后期开采,地层出砂引起离心泵剧烈磨损的状况,研究了固液两相流下离心泵的磨损机理,认为固体颗粒的运动轨迹、速度及分布与泵内流场有很大关系,这些因素极大地影响泵的磨损;指出离心泵的叶轮出口附近的射流-尾流结构是离心泵内局部磨损的重要原因。理论分析、试验结果及工业应用表明,固体颗粒都有趋向叶轮工作面的趋势,采用小叶片出口角β_2、少叶片数Z和大出口宽度b_2的叶轮能减轻泵的磨损。固体颗粒粒径大时,可取出口角β_2=20～30°,粒径小时,应取β_2=15～25°;对于叶片数Z,一般取Z=4～7。     

颗粒对离心泵过流部件磨损的影响

基于Fluent商用软件,采用标准k-ε湍流模型和Mixture多相流模型、SIMPLE算法对固液两相流离心泵过流部件的三维固液两相流场进行数值计算,获得了不同颗粒直径、不同浓度下叶轮中截面和压水室中截面固相体积分数分布,计算分析了固体颗粒对离心泵叶轮和压水室磨损的影响。研究结果表明:颗粒直径对叶轮内固相浓度分布和运动规律影响较大,颗粒直径越大,颗粒易偏向于叶轮的工作面,导致叶轮工作面的切削磨损,且磨损主要发生在叶轮进口处和叶轮的出口段;颗粒体积浓度对颗粒的分布略有影响。压水室内的固相体积分数分布随颗粒直径和初始固相浓度的增大不断增大,在惯性力的作用下颗粒与液相在压水室发生分离,导致固相浓度的分布不均匀,对压水室壁面造成一定的磨损。     

液体粘性对离心泵抗汽蚀性能的影响

当离心泵抽送粘性液体时，如叶片长度上的液流为单一层流层，液体粘度的提高会导致摩擦阻力增大，抗汽蚀性能恶化。当叶片流道上同有层流层和紊流层段时，如果液体粘度增加，叶片长度上的紊流层就单值地减少，层流层就增大，叶片长度上的总摩擦阻力就降低，从而改善抗汽蚀性能；但液体粘度过大又会使叶片层流层上的摩擦阻力提高而降低泵的抗汽蚀性能。粘性液体对离心泵抗汽蚀性能的影响可用液体雷诺数判断。如满足Ｒｅ１＞Ｒｅ２，则抗汽蚀性能变坏；如满足Ｒｅ临／τｋ＜Ｒｅ１＜Ｒｅ２，则抗汽蚀性能将得到改善。     

离心泵的性能特点及应用研究

在石油和石化生产中,离心泵的应用非常广泛,因此对离心泵的应用研究具有重要意义。文中介绍了离心泵的性能特点,从离心泵的选型、离心泵的安装、离心泵的运行以及离心泵的故障及排除措施等几个方面进行了详细的论述和分析。     

轴承故障诊断中需注意的一些问题

叙述了用冲击脉冲计ＣＭＪ—１和频谱分析技术监测，诊断轴承故障中遇到的一些问题和探讨。     

套管磨损与水泥环缺陷位置对套管应力的影响

以APDL为开发工具建立有限元模型,系统研究了非均匀地应力场中套管内壁磨损位置与水泥环缺陷位置对套管应力的影响规律。以塔里木油田迪娜2井5000m井深处为实例进行分析,结果表明,在一定磨损程度下,套管内最大等效应力总是在最大地应力方位取得最小值,在最小地应力方位取得最大值,工程中假设磨损位置在最小地应力方位是偏于安全的;水泥环缺陷明显改变了套管应力的分布规律,当套管磨损位置与水泥环缺陷位置角度相等时,套管内的应力最大,为最危险工况。     

叶轮和蜗壳匹配关系对离心泵性能影响的研究

运用计算流体动力学(CFD)技术研究不同蜗壳面积对泵流场的影响,采用六面体结构化网格离散计算区域,数值计算使用NUMECA软件包的Euranus求解器,采用Jameson有限体积差分格式,并结合κ-ε湍流模型对三维雷诺时均N-S方程进行求解。模拟结果认为,泵的面积比越大,泵的高效区范围越狭窄,性能曲线越陡峭;扬程曲线随面积比的减小向右上方移动。在设计中实现叶轮和蜗壳的最佳匹配,可使离心泵发挥最佳的工作性能。     

炼油厂离心泵振动状态监测及故障诊断技术研究进展

介绍了炼油厂离心泵的振动特性,分析了离心泵振动产生的原因,提出了预防和解决的措施。阐述了炼油厂离心泵的振动监测和故障诊断技术的研究和应用现状,指出了此类技术的研究方向。     

叶片数对离心泵输送粘性流体时性能的影响

在离心泵试验台上，试验测量了各种运动粘度下，具有不同叶片数叶轮的离心泵性能，探讨了叶片数对离心泵输送粘性流体时对性能的影响，比较了不同粘度下叶片数对油泵性能影响程度的大小，并对输送粘性流体时离心泵的设计提出了新的见解     

输送粘性油时转速对离心泵性能的影响

通过离心泵试验台架,试验研究了离心泵在不同转速与不同输液粘度下的运转性能,重点分析了输送高粘油品时泵轴转速对离心泵性能的影响。试验表明,输送清水时,泵轴转速对离心泵的性能影响有限,基本符合相似准则。输送高粘油时,随着泵轴转速的提高,离心泵最优工况点的效率提高,最佳效率点的流量和扬程也相应提高,因此,输送粘油用的泵的设计转速必须比水泵有较大幅度的提高。通过比较各种转速下最优工况点的比转速,认为离心泵输送粘油时,暂可采用两种准则来综合规范其相似关系,即采用输送清水时的比转速及相应的粘度范围。     

基于性能预测和流动分析的离心泵设计方法

采用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型,对离心泵内部流动进行了模拟,提出了一种基于性能预测和流动分析的离心泵设计方法。通过实例对离心泵进行了性能预测和改进设计,改进后离心泵水力效率提高3%左右,抗过载能力有所增强,泵出口静压的波动幅度减小约60kPa,叶片进口静压提高近3kPa。采用该方法可缩短离心泵的开发周期,提高设计质量。     

分支管路离心泵偏离设计工况下使用的性能调节

分支管路离心泵在偏离设计工况下运行时,管路特性比较复杂,泵实际效率较低,能量损失较多。结合DSJH8×10×13M泵实际使用情况,应用离心泵相似原理,对叶轮进行切削改造,改造后离心泵功率下降14．4kW,可节约大量电能。分析结果对石化行业的节能降耗具有参考价值。     

基于振动信号分析的电潜柱塞泵故障诊断方法研究

振动信号能够全面反应电潜柱塞泵的运行工况,在电潜柱塞泵的故障诊断中,针对不同工况下的振动信号进行分析尤为重要。提出了一种基于振动信号分析的电潜柱塞泵故障诊断方法,采用改进的隐层神经元数变动的神经网络系统,根据不同情况选择不同节点数,使其达到提高诊断精度及缩短诊断周期的双重要求。对电潜柱塞泵正常运行以及动子不平衡、动子机械磨损运行时的振动信号进行分析研究,利用小波包提取振动信号的能量特征,利用神经网络识别故障。现场试验结果表明,网络训练后实际输出达到允许误差范围,网络测试结果也能与实际状态相对应。该方法能够对电潜柱塞泵进行有效、准确的故障诊断。     

离心式高速泵与润滑油泵自启动控制设计改进

为保证装置进料压力稳定，进料泵必须具备自动启动功能，进料泵辅助油泵也必须同时具备自动启动功能。为实现此功能，对原控制与联锁方案进行了改进。     

螺杆泵井近泵抽油杆柔度对偏磨的影响

用有限元法建立了螺杆泵杆柱运动的瞬态动力学模型。该模型模拟了螺杆泵生产时杆柱的实际运动状况,考虑了抽油杆柱的振动对横向运动的影响。研究了近泵处柔性杆的长度和弹性模量对杆柱横向位移的影响。结果表明,增加近泵处抽油杆的弹性模量有助于减少杆柱的振动,即减少了偏磨。该模型不仅适用于直井,也适用于斜井。     

多台离心泵并联工作时叶轮切割

针对供排水车间多台并联工作的离心水泵实际运行参数大大偏离设计工况点的问题 ,在不更换泵的前提下 ,分析并联工作的离心水泵特性 ,通过计算后对三台泵叶轮进行了切割 ,从而改善泵的运行状况 ,降低泵的实际电耗     

抽油泵的优选研究在海南3断块区中的应用

海南3断块区处于辽河滩海地区，属于深层稀油油藏，油井井斜差异较大。为此，针对油井井斜角度和井深轨迹的不同，先后进行了普通泵、斜井泵、环式泵、潜油电泵等的优选及抽油生产试验，以确定不同泵型在海南3断块区的适应性。应用结果表明，根据不同角度的油井井斜，采取不同型号的抽油泵进行生产是合理的。通过对海南3断块区针对不同型号的抽油泵进行的现场应用效果分析，找出了不同型号的抽油泵在现场的适应性并付诸实施，取得了可观的生产效果，使海南3断块区的油田开发更趋合理。     

离心泵性能曲线的最小二乘拟合法

介绍了用正交函数作最小二乘拟合的方法对离心泵性能曲线进行拟合以及详细的计算步骤，进而采用visual C＋＋语言编制了计算程序。计算实例表明，该方法得到的拟合可靠、计算精度高，方便快捷，可用于离心泵的选型与计算，能提高工作效率。