馬志宇，侯金山，蔡亮，張志剛，馬偉平

(1. 中交煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院有限公司，沈陽 110026；2. 中國石油管道公司 北京輸油氣分公司，北京 102401；3. 中國航油集團(tuán)津京管道運(yùn)輸有限責(zé)任公司，天津 300300；4. 中國石油天然氣管道局 第四工程分公司，河北 廊坊 065000；5. 中國石油管道科技研究中心，河北 廊坊 065000)

?

俄羅斯輸油泵運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性研究

馬志宇1，侯金山2，蔡亮3，張志剛4，馬偉平5

(1. 中交煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院有限公司，沈陽 110026；2. 中國石油管道公司 北京輸油氣分公司，北京 102401；3. 中國航油集團(tuán)津京管道運(yùn)輸有限責(zé)任公司，天津 300300；4. 中國石油天然氣管道局 第四工程分公司，河北 廊坊 065000；5. 中國石油管道科技研究中心，河北 廊坊 065000)

國內(nèi)已開展俄羅斯管道標(biāo)準(zhǔn)研究，側(cè)重于原油管道干線工藝運(yùn)行、試壓、清管等技術(shù)領(lǐng)域。篩選了俄羅斯輸油泵運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)輸油泵運(yùn)行操作、維護(hù)檢測和安全管理等方面內(nèi)容，與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比、分析。其先進(jìn)性主要體現(xiàn)在：基于泵振動(dòng)檢測評(píng)價(jià)輸油泵運(yùn)行狀態(tài)和使用期限，基于管道緊急工況和泵運(yùn)行參數(shù)超標(biāo)確定泵緊急停機(jī)，泵葉輪切削，泵基礎(chǔ)下陷監(jiān)測等。借鑒俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，可提高國內(nèi)輸油泵運(yùn)行管理技術(shù)水平。

俄羅斯 輸油泵 標(biāo)準(zhǔn) 運(yùn)行 檢測

中俄原油管道(漠大線)是國內(nèi)第一條高寒地區(qū)管道，對(duì)于保障國內(nèi)能源戰(zhàn)略安全具有重要意義。俄羅斯油氣管道主要分布在高寒地區(qū)，借鑒俄羅斯管道運(yùn)行先進(jìn)技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。國內(nèi)已開展相關(guān)研究，例如文獻(xiàn)[1]研究了俄羅斯管道低溫試壓技術(shù)和投產(chǎn)延遲重新試壓技術(shù)；文獻(xiàn)[2]研究了俄羅斯原油管道定期清管、清管器定位和人員安全措施等。但上述研究主要針對(duì)管道線路，較少涉及輸油氣站場設(shè)施。筆者以輸油泵為例，介紹了俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)在輸油泵運(yùn)行操作、維護(hù)檢測和安全方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和推薦做法。通過借鑒俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，改進(jìn)國內(nèi)輸油泵運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，從而降低輸油泵故障，保障漠大線管道運(yùn)行安全。

1 中俄輸油泵標(biāo)準(zhǔn)簡介

國內(nèi)已開展俄羅斯管道標(biāo)準(zhǔn)體系研究，俄羅斯油氣管道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要包括OCT，BCH，ПБ和СНиП等俄羅斯聯(lián)邦行業(yè)部門標(biāo)準(zhǔn)，包括指導(dǎo)性文件PД，BH，OP，CO等天然氣石油運(yùn)輸企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3]。俄羅斯輸油泵標(biāo)準(zhǔn)主要包括РД 153-39.4-056—2000《干線輸油管道的運(yùn)營技術(shù)規(guī)程》[4]，ОР 07.00-60.30.00-КТН-010-1—2000《輸油站工藝規(guī)程》和РД 153-39ТН-008—1996《輸油站設(shè)備使用、維護(hù)和修理技術(shù)手冊(cè)》[5]等。以中石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY GD 0028—2011《離心式輸油泵機(jī)組操作維護(hù)修理規(guī)程》[6]為例，重點(diǎn)研究了中俄輸油泵標(biāo)準(zhǔn)的重要技術(shù)差異，以供磋商。

2 輸油泵運(yùn)行操作

2.1 輸油泵緊急停機(jī)[7]

文獻(xiàn)[6]規(guī)定了輸油泵停止運(yùn)行的操作步驟，主要依據(jù)泵運(yùn)行參數(shù)超標(biāo)確定停機(jī)操作，包括泵軸承和電機(jī)軸承振動(dòng)值超標(biāo)、泵體溫度過高以及泵機(jī)組振動(dòng)值超標(biāo)等。文獻(xiàn)[4]認(rèn)為輸油泵停機(jī)除了基于泵運(yùn)行參數(shù)超標(biāo)之外，管道發(fā)生緊急事情條件下也應(yīng)進(jìn)行泵停機(jī)操作，兩者互相獨(dú)立，該理念更為合理。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于泵停機(jī)的條件包括：

1) 管道發(fā)生緊急事件。例如地震、洪水等地質(zhì)災(zāi)害、管道發(fā)生油氣泄漏或者火災(zāi)報(bào)警事故等。

2) 泵機(jī)組運(yùn)行參數(shù)超標(biāo)。包括潤滑油箱壓力偏低，泵軸承和泵體溫度過高，填料密封泄漏過大、電機(jī)振動(dòng)值超標(biāo)、電動(dòng)機(jī)電氣故障、原油進(jìn)入潤滑油系統(tǒng)等。

2.2 輸油泵修理[8]

文獻(xiàn)[6]僅規(guī)定泵大修后正常運(yùn)行72h無故障為合格。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于泵修理分為三個(gè)級(jí)別：小修、中修和大修。小修是日常替換零件；中修是根據(jù)工作時(shí)間定期更換零件，或者根據(jù)故障診斷檢測更換零件；大修是輸油泵臨近運(yùn)行期限，或者超期運(yùn)行進(jìn)行的維修。小修后正常運(yùn)行8h無故障為合格，中修和大修后正常運(yùn)行72h無故障為合格。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于泵修理驗(yàn)收合格條件涵蓋范圍更廣，泵修理后均應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)行，有助于泵維修質(zhì)量。

2.3 泵切削[8]

管道油源不足或者管道輸油量較小情況下會(huì)造成輸油泵節(jié)流損失、泵出口振動(dòng)增加和增加能耗等問題，增設(shè)泵變頻裝置或者切削泵葉輪等措施在國內(nèi)管道已進(jìn)行多次工業(yè)試驗(yàn)，但主要依據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，文獻(xiàn)[6]未規(guī)定泵葉輪切削內(nèi)容。文獻(xiàn)[4]規(guī)定輸油主泵葉輪直徑切削不能超過0.2D，避免泵額定運(yùn)行工況和高效工作區(qū)發(fā)生較大變化。如果確定輸油主泵葉輪直徑切削超過0.2D，應(yīng)對(duì)比泵切削前后管道額定輸量條件下的管道能耗費(fèi)用，確定是否進(jìn)行切削。建議國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充泵葉輪切削的相關(guān)內(nèi)容。

2.4 備用泵管理[7]

國內(nèi)管道企業(yè)輸油泵配置一般采用一主一備模式，文獻(xiàn)[6]規(guī)定備用泵每周泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)90°確認(rèn)無卡阻，每6個(gè)月檢查軸承箱潤滑油液位和填料密封狀況。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于備用泵管理更為嚴(yán)格，確保備用泵可靠性和工作能力，文獻(xiàn)[5]關(guān)于備用泵管理要求如下：

1) 泵機(jī)組停止運(yùn)行超過30d，視為備用泵機(jī)組。

2) 備用泵機(jī)組每15d泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°確認(rèn)無卡阻。

3) 備用泵機(jī)組每30d通電1次，確認(rèn)電路系統(tǒng)無故障。

3 輸油泵檢測維護(hù)

3.1 輸油泵檢測維護(hù)周期

文獻(xiàn)[6]將輸油泵檢測維護(hù)周期分為日常維護(hù)、運(yùn)行2000h維護(hù)和運(yùn)行8000h維護(hù)三個(gè)層級(jí)：

1) 日常維護(hù)。每天進(jìn)行1次，主要檢查輸油泵進(jìn)出口閥門、壓力表、介質(zhì)溫度以及潤滑油液位，確認(rèn)泵體表面無油氣泄漏。

2) 運(yùn)行2000h。主要檢查泵放空和排污系統(tǒng)，必要時(shí)增加潤滑油、更換填料密封，診斷軟件檢測泵與電機(jī)同軸度偏差不大于0.05mm，聯(lián)軸器軸向間隙在3～5mm。

3) 運(yùn)行8000h維護(hù)。清洗泵入口處的過濾器濾芯，測試泵機(jī)組轉(zhuǎn)速、進(jìn)出口差壓，診斷軟件檢測泵體振動(dòng)值，檢測電機(jī)磁力線同軸度等。

相對(duì)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)不人為劃定輸油泵檢測維護(hù)周期，而是定期進(jìn)行輸油泵振動(dòng)、軸承溫度和噪音等級(jí)檢測，評(píng)價(jià)輸油泵工作狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)修理，該理念更為合理，其相關(guān)檢測類型見表1所列。

由此可見，俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)輸油泵檢測項(xiàng)目和周期更為嚴(yán)格，例如日常檢查每2h進(jìn)行1次泵體振動(dòng)檢測，國內(nèi)日常檢查主要針對(duì)輸油泵儀表設(shè)備等；俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)在輸油泵運(yùn)行2000h測試評(píng)估泵效和出口壓力值，而國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)是8000h。建議國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)提高輸油泵檢測維護(hù)周期。

3.2 輸油泵泵動(dòng)評(píng)估

文獻(xiàn)[6]在附錄B規(guī)定了德國梯森泵SMIP，國產(chǎn)泵KSY，KDY等型號(hào)離心泵的振動(dòng)允許值，在3.5～9.0mm/s。如高于該允許值，輸油泵將發(fā)出報(bào)警信號(hào)甚至緊急停機(jī)。文獻(xiàn)[5]規(guī)定應(yīng)對(duì)輸油泵振動(dòng)狀況進(jìn)行評(píng)估，確定是否繼續(xù)使用或者進(jìn)行修理的建議，見表2所列。

表1 俄羅斯輸油泵檢測類型

表2 俄羅斯輸油泵振動(dòng)評(píng)價(jià)

針對(duì)泵振動(dòng)允許值，中俄標(biāo)準(zhǔn)基本一致。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性在于根據(jù)泵振動(dòng)值的范圍，給出了泵狀態(tài)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，以及繼續(xù)使用或者進(jìn)行修理的建議，具有借鑒意義。

4 輸油泵安全管理

4.1 泵房通風(fēng)系統(tǒng)

文獻(xiàn)[4]規(guī)定輸油泵房油氣-空氣混合物體積分?jǐn)?shù)值超過最低燃燒下限的10%，泵房自動(dòng)啟動(dòng)通風(fēng)系統(tǒng)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。輸油泵房上部1/3區(qū)域采用自然通風(fēng)，下部2/3區(qū)域采用機(jī)械式風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)，機(jī)械通風(fēng)次數(shù)不少于8次/h。07.00-60.30.00-КТН-010-1—2000《輸油站工藝規(guī)程》規(guī)定輸油泵房油氣-空氣混合物體積分?jǐn)?shù)值超過最低燃燒下限的20%，應(yīng)啟動(dòng)緊急通風(fēng)裝置，如油氣-空氣混合物體積分?jǐn)?shù)值繼續(xù)升高至最低燃燒下限的30%，應(yīng)緊急切斷泵機(jī)組。

文獻(xiàn)[6]未規(guī)定輸油泵房通風(fēng)要求，GB 50253—2003《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定輸油站通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB 50019—2003《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》和SH/T 3004—2011《石油化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)定》的要求，輸油泵房宜設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)施，其通風(fēng)換氣次數(shù)宜為10次/h。

國內(nèi)輸油泵房一般設(shè)置油氣檢測探頭，與軸流風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，油氣濃度達(dá)到一定程度，風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)以保證安全。輸油泵房屬于高危險(xiǎn)性區(qū)域，而涉及相關(guān)內(nèi)容的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)引用民用建筑和化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，適用性和可操作性有待提高[8]。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定通風(fēng)系統(tǒng)與可燃?xì)怏w濃度、切斷泵機(jī)組的邏輯聯(lián)鎖關(guān)系，理念更為合理，具有借鑒意義。

4.2 泵基礎(chǔ)下陷情況監(jiān)測

針對(duì)泵基礎(chǔ)下陷情況監(jiān)測，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)無規(guī)定。文獻(xiàn)[4]規(guī)定新泵第1年運(yùn)行期間，每月檢查基礎(chǔ)下陷情況。若1年后仍發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)下陷，每3個(gè)月進(jìn)行1次監(jiān)測。停止下陷后每隔6個(gè)月檢查1次。若發(fā)現(xiàn)泵基礎(chǔ)下陷，應(yīng)測定和評(píng)估泵短管和配件的附加應(yīng)力，采取降低附加應(yīng)力的措施，例如切除不重要管段、安裝過渡線軸、使用補(bǔ)償器、澆灌基礎(chǔ)等。俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)具有借鑒意義。

5 結(jié)束語

綜上述所，俄羅斯輸油泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，建議國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)借鑒參考：

1) 基于泵振動(dòng)檢測評(píng)價(jià)輸油泵運(yùn)行狀態(tài)和允許使用期限，泵振動(dòng)和泵效的檢測周期相對(duì)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，規(guī)定了給油泵振動(dòng)值、噪音水平和軸承溫度的允許變化值，相對(duì)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)更為完善。

2) 基于管道發(fā)生緊急工況和泵運(yùn)行參數(shù)超標(biāo)，確定進(jìn)行輸油泵緊急停機(jī)。

3) 輸油泵房綜合應(yīng)用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)方式，規(guī)定了通風(fēng)系統(tǒng)與可燃?xì)怏w濃度、切斷泵機(jī)組的邏輯聯(lián)鎖關(guān)系。

4) 針對(duì)泵修理試運(yùn)行、泵用泵維護(hù)，相對(duì)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)要求更為嚴(yán)格。

5) 針對(duì)泵葉輪切削、泵基礎(chǔ)下陷情況的監(jiān)測，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)未見規(guī)定，俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)則有相應(yīng)技術(shù)要求。

[1] 馬偉平，李云杰，邢進(jìn)超.中俄管道試壓標(biāo)準(zhǔn)差異分析[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2011，30(10)：785-789.

[2] 馬偉平，劉忠昊，董博.俄羅斯清管技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性研究[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2014，30(03)：32-34，45.

[3] 趙云峰，稅碧垣，董曉琪.中俄管道運(yùn)營技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀分析[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2013，32(05)：550-552.

[4] 古梅羅夫 А Г，古梅羅夫 Р С，阿茲梅托夫Х А.РД 153-39.4-056—2000干線輸油管道的運(yùn)營技術(shù)規(guī)程[S].莫斯科：俄羅斯聯(lián)邦燃料動(dòng)力部，2001.

[5] 阿克別爾京 А М，阿列尼娜 Л И，巴翟金 С Г.РД 153-39ТН-008—1996輸油站設(shè)備使用、維護(hù)和修理技術(shù)手冊(cè)[S].莫斯科：俄羅斯聯(lián)邦燃料動(dòng)力部，1997.

[6] 王祥，楊曉錚，張偉廣.Q/SY GD 0028—2011離心式輸油泵機(jī)組操作維護(hù)修理規(guī)程[S].北京：石油工業(yè)出版社，2011.

[7] 翟明增，姜勇，劉東晨，等.俄羅斯輸油站運(yùn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)先進(jìn)性研究[J].石油化工自動(dòng)化，2015，51(05)：22-26.

[8] 周彬，蔡亮，李斌.國內(nèi)外離心泵運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)差異分析[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014，33(01)：73-77.

[9] 涂慶，賈光義，李道強(qiáng).油庫泵房自然通風(fēng)研究[J].石油庫與加油站，2007，16(03)：30-32.

[10] 楊充，王艷麗，楊鵬，等.一種基于油田輸油管道的通信方法[J].化工自動(dòng)化及儀表，2014，41(12)：1440-1441，1456.

[11] 宋志強(qiáng)，張瑩，黃軍.輸油管道裂紋缺陷漏磁檢測信號(hào)辨識(shí)分析[J].化工自動(dòng)化及儀表，2015，42(05)：487-491.

Research on Advancement of Russia Oil Pump Unit Operation and Maintenance Standards

Ma Zhiyu1, Hou Jinshan2, Cai Liang3, Zhang Zhigang4, Ma Weiping5

(1. CCCC Gas & Heat Research and Design Institute Co. Ltd., Shenyang, 110026, China;2. Beijing Sub-Company of PetroChina Pipeline Company, Beijing ,102401, China;3. China National Aviation Fuel TSN-PEK Pipeline Transportation Corporation, Tianjin,300300, China; 4. China Petroleum Pipeline No.4 Construction Company, Langfang,065000, China; 5. PetroChina Pipeline R&D Center, Langfang, 065000, China)

Studies on Russia pipeline standards have been carried out by domestic scholars already with attaching great importance to process operation, pressure testing and pipeline pigging of main oil pipeline. Relative domestic standards are compared and analyzed with selected Russia oil station operation technical standards in terms of oil pump unit operation, maintenance, inspection and safe management. The advancements of Russia standards are as following：pump operation conditions and service limit assessment based on pump vibration inspection, and pump urgent shutdown based on pipeline emergency conditions and excessive pump operation parameter, monitoring of pump impeller cutting and pump base sinking. Recommendations are made to improve China oil station operation and management by means of learning advanced experience from Russia standards.

Russia; oil pump; standards; operation; inspection

馬志宇(1974—)，男，遼寧沈陽人，1999年畢業(yè)于沈陽化工大學(xué)化工設(shè)備與機(jī)械專業(yè)，現(xiàn)主要從事城鎮(zhèn)燃?xì)夤こ瘫O(jiān)理工作，任高級(jí)工程師。

TP273

B

1007-7324(2016)05-0022-03

稿件收到日期：2016-05-28，修改稿收到日期：2016-07-28。