从RedaHPS*卧式地面泵送系统在20世纪80年代中期问世以来,它在许多应用中成为中开式、立式涡轮泵和容积式泵的低成本替代品。在全球各地,数以千计的RedaHPS系统广泛用于各种应用中,其中包括水驱、盐水处理、原油增压、液态丙烷输送以及为地下射流泵和活塞泵等泵送高压水力传动液。
这些泵由一家厂商预先包装和装配,并以整体形式运送至现场。标准化组件和模块化设计使得维护非常轻松,而且维护时的停工时间非常短。除了电机之外,所有主要组件可在2~3小时内更换完毕,而且,在重新启动泵之前无需重新调整。
RedaHPS产品可实现多年无故障运行,且无需日常维护。没有V形带或盘根,日常保养也很简单,即每季度进行一次润滑油更换和组件检查。泵的运行安静平稳,延长了设备寿命,大大降低了相关管线泄漏的危险。运行噪音较小,使得卧式泵送系统成为城市和环境敏感地区应用的理想选择。
有效的解决方案
20世纪80年代中期售出的第一台RedaHPS泵用来代替输送原油的三缸泵。这个老式三缸泵频繁出现的泵盘根泄漏,以及振动引发的管道泄漏使客户一筹莫展。而这第一台RedaHPS泵运行了7年,没有出现设备故障,一直使用到该油田被放弃为止。在世界上一些最恶劣的环境中,这样的成功故事在不断上演。从中东的沙漠到西伯利亚的冻土地带,从加拿大的地下矿井到南美的热带丛林,RedaHPS泵都在经年全天候运行,提供多年的可靠服务。RedaHPS泵的中心线较低,水处理增强了作业能力,改善了吸入特点,并减小了振动。机身更坚固,进一步减少了振动,因此可以使用较大的电机,基座支持更加平衡,见图1和图2。
产品灵活性 RedaHPS泵的应用更灵活,例如:通用吸入口配有高低压机械密封,支持通用部件的综合利用。泵压能力也得到提高。下冲程扭矩在轴承部分加倍,降低了发热量。入口水力性能和喷嘴加载得到改善,而且还增加了一些符合API 610规范的其它功能。
成功应用 这些低维护的RedaHPS 离心泵可在恶劣环境中可靠运行,日复一日地泵送各种难于泵送的流体。
水处理 随着全球油气田含水量的不断上升,水处理作业量也在不断上升。图中的RedaHPS系统连续7年泵送含有3%H2S、少量悬浮固体、1.18sg的盐水。对于这些泵,仅需每周检查一次,每季度润滑一次,每半年更换一次润滑油。而以前所用的容积式泵需要每天进行维护,每年两次大修。相比之下,RedaHPS系统所需的维护非常少。
产品增压服务 RedaHPS系统经常用于为液态烃提供增压服务。为了满足这个高难度服务的特殊需求,为用户量身订做泵和密封设备。得克萨斯Panhandle的一家大型作业公司用两台RedaHPS泵替换了多台容积式泵。RedaHPS泵大幅降低了维护成本,并且不会像容积式泵那样因盘根和阀门故障导致停工。
矿井排水 安装在露天开采和地下矿中的RedaHPS系统可以减少生产问题,提供安全的工作环境。在矿井底部安装一台高压泵可避免安装多台低压泵的需要。美国一家客户采用RedaHPS系统之后,第一年便将一个煤矿排水泵系统的成本降低了三分之一,同时排水量翻番。该煤矿的排水速度为1000万加仑/日(1600米3/小时,24万桶/日)。目前换泵期间的停工时间仅为2小时,是以前中开式泵停工时间的四分之一。
定制的地面泵送设备
这个模块化泵送系统的组件非常灵活,因此可以满足各种应用的要求。因为采用了新型密封技术、多种高规格设计和高马力发动机驱动设计,RedaHPS地面泵送设备满足并超过全球各种应用的要求。此外,RedaHPS仪器升级选项使得故障通知、意外事件值的存储、密码保护的设定值以及远程监控不再遥不可及。业界领先的仪表是系统不可分割的一部分,对设备的保护具有不可替代的作用。
可随时投入应用
这些维护少的离心泵因其高可靠性、极具竞争力的价格以及在各种应用中的快速交货而享有盛誉。除了面向油田和工业客户的传统销售模式外,这些泵还经常用于斯伦贝谢的服务方案中,见表1。
重型撬装 所有组件(电机除外)均在工厂经过校准,便于更换,缩短现场停工时间,见图3。
重要改善 机身更坚固,可以使用较大的电机,减少振动和可挠性;在所有撬装和密封设计中,轴承组件的位置均保持不变;调整手柄和提升安装点便于设备维护。
泵 标准配置时的流量范围:40~1800加仑/分钟(10~410m3/小时,1400~62000桶/日),特殊配置时的流量范围更大;多级泵在耐压壳体的保护下,出口压力达到6650 psi(460巴);轴向流泵和混合流泵采用耐热耐蚀镍合金作为标准材料。根据客户需要,可以提供其它材料;高效泵级设计;轴承配置适合被泵送的流体,包括用于低润滑性流体的Graphalloy®和用于磨蚀性应用中、耐磨性较强的ARZ*耐磨锆;泵头、底座、壳体及弹性体材料;符合对压力等级和耐化学腐蚀性能的要求;配有模块化泵组件,更换速度快,停工时间短。
机械密封 仅在泵的低压端需要一个密封组件;轴承段从后面拔出,便于维修密封;适应的进口压力和流体类型范围较广;进口压力达到3000psi(207巴),泵体、弹性体及表面材料符合应用要求;用于短时排放控制的阻挡系统(可以满足API 规范要求);符合API 规范的密封和冲洗系统,通用设计包括API 方案0、11、21、31、32、53和54可为特殊应用如CO2增压和轻质烃输送提供定制的密封技术。
仪表 撬装上的仪表可为设备提供保护。预接线系统包括基本的断路开关、本地数据采集和控制及基于遥测技术的远程监控和数据采集(SCADA)系统。升级选项包括:泵筒温度探头,在流量低或没有流量时停泵;防爆仪表(1 区,1 类);控制系统与泵变速驱动的输入频率关联,使流量、压力或罐内液面保持在一个特定水平;基于Web的远程数据采集和传输系统,如InterACT* 井场监控系统。
动力单元 5~1500马力的标准电力驱动和发动机驱动单元;电动机选件具有多种外壳样式和轴承系统,符合多种地区分类方法;升级选项包括空间加热器、轴承和电机绕组温度仪表、高温绝缘以及变换器负荷功能;发动机驱动,采用柴油或气体燃料系统。
设计可靠 应用广泛
正确的应用是所有泵送系统成功的关键。斯伦贝谢人工举升工程师具有丰富的卧式泵送系统设计经验。这些工程师配有最先进的仪器,随时准备设计满足特殊应用要求的泵送系统。
质量保证和测试 详细的质量保证和质量控制计划能够满足甚至超过石油行业、客户和斯伦贝谢对产品的苛刻要求。严格的测试计划可确保我们的产品满足设计规范和超过行业标准。
安装和调试 RedaHPS泵送系统的安装很简单。撬装系统以整机形式提供,一般配有预接线的仪表和与中央接线盒连接的电缆。一般只有进口和出口法兰及动力挂接需要连接。调试范围通常包括检查旋转方向、润滑剂量、停泵仪表的设置以及在启动期间使泵在流量和压力设计范围内运行。因为RedaHPS系统以整机形式提供,因此不需要在现场进行安装。配置选件包括起动系统变量、高/低环境温度修正及仪表复杂性。
进口和出口法兰 材料、尺寸、压力和温度等级满足应用要求;具有符合API 610规范的进口和出口接头;泵的进口组件经过重新设计,改善了水力特点。
电机联轴节 采用的隔片式联轴节符合API 610规范,无需从工艺管道中断开泵法兰便可快速更换密封装置。
轴承组件 全新设计的水平止推力轴承组件,降低了运行温度,提高了下止推载荷能力;模块化油冷却系统,可用于高温/大载荷应用中,可以安装在老型号RedaHPS产品中;轴承组件在工厂经过校准,安装在撬装支架上;适应卡式密封和非卡式密封,见图4。
运行与维护 RedaHPS泵的关键组件很容易装卸,仅需要最短的停工时间,而且专用维修工具可使装卸过程更简单,见图5。例如:模块化的泵壳体安装在工厂校准的夹具中,密封组件从后拉式轴承箱中装卸。在2小时之内便可完成换泵操作。相比之下,传统的中开式泵一般需要整个班次才能完成一个旋转元件或两个机械密封组件的更换。
总之,该卧式地面泵的优点有对于低成本的作业和维护来说,设计更加可靠;建造周期短;撬装设计,振动小,可靠性高;新式轴承,发热少,寿命长。它的应用广泛,主要包括盐水处理和水驱;油藏压力保持;用于液压举升系统的传动液增压;二氧化碳增压服务;原油输送;测试服务传送;管道增压服务;低浓度胺循环;盐丘浸沥;天然气液增压服务;矿井排水;煤层气压裂。