劉金艷　葉丹 耿龍建

摘 要：我國國土面積位居世界第三位，石油資源也是非常豐富，但是我國的人口基數(shù)過大，人均的石油占有量遠低于世界平均水平。所以為了滿足國內(nèi)石油的消耗，我國的石油開采部門擴大了對石油的開采力度。因為我國開采石油所使用的輸油泵功耗大、工作效率低，所以擴大了開采力度后所帶來的能源耗費和環(huán)境污染的問題接踵而來，一躍成為目前我國石油開采行業(yè)面臨的首要問題。本篇文章通過對國內(nèi)使用的輸油泵進行了詳細的分析，并探究了針對嚴重的能源耗費問題而對輸油泵進行改進的方法，以達到節(jié)約能源的作用。

關鍵詞：輸油泵；變頻與節(jié)流

從我國的礦產(chǎn)總量來看，我國的石油總量是非常豐富的，由于我國人口眾多，人均資源占有量低于世界平均水平。并且我國的礦產(chǎn)能源分布不均衡，有些所在地及其偏僻，開采難度非常高，這就進一步加劇了我國的能源短缺問題，無法滿足國內(nèi)的能源需求。因此，我國決定走可持續(xù)發(fā)展的道路，通過開發(fā)能源的同時節(jié)約能源消耗，降低能源的浪費，以達到能源可持續(xù)的利用。在油田運輸過程中運用高壓變頻技術對輸油泵實行改進，改善輸油泵當前能效低、能源耗費嚴重的問題，從而有效地節(jié)約能源、減少能源的浪費。

1 變頻器概述及輸油泵運行狀況

科技在不斷的進步，變頻器技術也隨著科技的進步向前發(fā)展，變頻器技術在電氣傳動方面有著較為廣泛的應用。電力電子器件隨著科技的進步也在不斷的發(fā)展，電氣電子器件性能質(zhì)量的提高促進了高壓變頻技術的日益進步。所謂變頻器就是將穩(wěn)定的工頻電源變換為另一種不同頻率的電源的電子裝置，其主要的組成部分有：整流、濾波、逆變、驅動單元等。變頻器可以分為多種類別，其分類的依據(jù)是其工作原理用途、開關方式等。

輸油泵在運行時，根據(jù)其工作的環(huán)境情況來調(diào)節(jié)輸油泵的流量，通過調(diào)節(jié)輸油泵的出口閥門來達控制流量。輸油泵在實際的運行過程中，其出口閥門的開口程度和理論的開口程度有較大的差異，因此就導致了輸油泵在運行過程中耗能嚴重且能效低的問題，此外，這種問題對輸油泵的使用壽命也有很大的影響。導致輸油泵能耗嚴重的具體原因是輸油泵機組和輸送原油的管道不匹配，并且輸油泵的電機轉速不能夠調(diào)節(jié)。因為輸油泵機組的出口閥門的實際情況會造成很大的能源耗費問題，所以需要運用高壓變頻技術調(diào)速。機組工作環(huán)境變化后就可以運用變頻調(diào)節(jié)來滿足環(huán)境狀況對輸油泵的要求，有效改善了原來出口閥門處的能源損耗情況。

2 輸油泵機組變頻調(diào)速方案設計

在調(diào)整輸油泵機組時，運用的是高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主要是通過管道輸送壓力信號來對其進行調(diào)整。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在運用過程當中，要注意其安全性，為了避免發(fā)生問題，需要通過相應的技術策略對高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)進行調(diào)整，保證工作時的安全性。由于保障的系統(tǒng)不同，所采取的措施也不相同，由于要保障在變頻系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，輸油泵還能夠正常運作，那就要用絕壁工頻、變頻手動轉換性能，這樣就可以有效避免在變頻系統(tǒng)出現(xiàn)狀況時輸油泵也不能夠工作。還有很多原因會造成輸油系統(tǒng)出現(xiàn)狀況，比如擾動問題，這就需要運用開環(huán)手動調(diào)節(jié)的方法，來調(diào)整變頻裝運轉的速度，從而保障輸油系統(tǒng)的安全性能。除此之外還需要安裝緊急停機按鈕，在選取自動保護參數(shù)方面，需要認真小心的選擇，不可粗心，安裝的保護裝置也不能太多，否則會對系統(tǒng)的工作有不利的影響。當然，變頻調(diào)速設備不可或缺的報警這一性能，報警功能不僅起著警報的作用，還要對工作過程當中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信息等進行統(tǒng)計，這樣就完成了對節(jié)能的理解以及對實際運用情況的了解。變頻器在工作過程當中會有較高的熱量，所以不可忽視的一個問題就是系統(tǒng)的散熱問題，如果環(huán)境溫度增高10度，那么相應的裝置壽命也會變短。諧波對系統(tǒng)也有不利的影響，所以在設計方案時，要把諧波納入方案中，選擇諧波污染小的設計方案，減少諧波對系統(tǒng)對不利影響，有效避免因為諧波而造成的系統(tǒng)損壞，減少電動機的消耗。

3 輸油泵機組變頻調(diào)速方案節(jié)能分析

此次主要研究對象是油庫，根據(jù)單泵變頻前后和雙泵變頻前后對節(jié)能進行研究與分析，通過實踐證明，此油庫在運用變頻調(diào)速系統(tǒng)一年以后出現(xiàn)了良好的效果，節(jié)能作用明顯。通過第實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，計算出單泵進行變頻調(diào)速時，節(jié)電率為49%，當雙泵進行變頻調(diào)速時，總的節(jié)電率是26%。由此可見，運用高壓變頻器來調(diào)節(jié)速度，具有能效高且節(jié)能的優(yōu)點，可以有效地節(jié)省電力能源的消耗，從而提高此石油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。

4 總結

通過以上的探討可以得知，輸油泵在工作時其電機的轉速無法進行調(diào)節(jié)以及出口閥門的開口差異是導致能源損耗大、能效低的主要原因。運用高壓變頻技術的改造可以調(diào)節(jié)電機的轉速，有效地改善能源損耗嚴重的問題，達到節(jié)能減耗能源可持續(xù)利用的目的。這里使用的變頻器經(jīng)過分析證明，其污染小、能效高，所以值得廣泛的推廣運用。

參考文獻：

[1]劉國豪，楊磊.變頻技術在長輸管道輸油泵機組上的應用[J].油氣儲運，2012（7）.

[2]李軍偉，曲太平.淺談輸油泵變頻節(jié)能技術分析與運用[J].科研，2016（12）.

作者簡介：

劉金艷（1988- ），女，吉林臨江人，助理工程師，研究生；研究方向：能源質(zhì)量管理。