原油通常通过长距离管线进行输送。在采油厂把用于原油长距离管线输送的离心泵称为原油外输泵。各采油厂的原油就是由联合站或集输站通过管线实现向外输送的。
原油管线输送的主要设备是输油管线和外输泵。某输油管线已建成使用8年多，由于设备老化及外输工况的变化，2006年初，某采油厂联合站对原油外输泵实施更新改造。该站目前正常外输油量为1200~1400m3/d(天），降库存时要求排量约2000m3/d(天)。外输管线长约20公里，管径315mm。该站原油比重0.78，粘度约5厘泊。
一、原油外输管线特性曲线与泵特性曲线的特点
1、管线特性曲线的特点
外输管线的流量扬程特性曲线其扬程是由外输管线进出口的几何高度差进出口压力差ΔP/pg，以及管路阻力损失Σh组成，外输管线装置总扬程：
Hz=ha+ΔP/pg+Σh，Σh=KQ²
南方水泵厂根据原油外输的实际情况，外输管线进出口的几何高度差ha及进出口压力差ΔP/pg实际变化很小，可视为常量即Z=ha+ΔP/pg。上式可写为Hz=KQ2+Z，此式称为管路特性曲线，并表明装置扬程与流量为一条二次抛物线（图1)。式中K为管道系统特性系数，它与管径d、管长l和管线内壁粗糙度、管路中阀的开度大小等有关。
2、东莞南方水泵特性曲线的特点
泵的流量扬程特性曲线Q-H由泵的试验测出。当栗改变转速使用时，可以将不同转速下的曲线画出来（图2)。
二、管线特性与泵特性相匹配的问题
原油外输系统中，管线特性与泵特性相匹配是很关键的，因为管路特性曲线与泵特性曲线的交点，才是泵运行的工况点（图3)。所以要实现管路和泵的合理匹配，不仅要知道泵的特性曲线，还要掌握管路的特性曲线，这样才能知道系统运行的工况位化特点。
1、变频控制流量
某采油厂联合站外输泵单台运行时采用可编程序控制器PLC控制，变频调速运行。该PLC控制是通过实时采集原稳塔液位，南方水泵根据原稳塔液位高低，相应地提高或降低频率，以达到稳定输送来液的目的。将泵不同转速下的Q-H特性曲线和不同的管路特性曲线画在同一个坐标图上，见图4(该图上只取了4个转速下的Q-H特性曲线)。由图可以看出，随着泵的转速降低，泵特性曲线近似平行往下移动。不同转速下的泵特性曲线与管线特性曲线产生一系列交点，这些交点即为泵改变转速使用时的实际工况点。
2、管线特性曲线的测量
某输油管线已使用8年多，广东南方水泵的更新和运行方式应和输油管线现行的特性相匹配，新旧管线特性是不同的。现场现在的管路特性实际是未知的，必须在现场测出现有的管路特性。如何测知？为此作者通过简单的方法，对某采油厂联合站输油管线特性作了测试。测试的方法如下：通过改变泵的工作频率，将泵在不同转速下运行。待系统稳定运行后，测量出泵出口的流量、扬程，见表1。利用表格数据，作出外输管线流量扬程特性曲线图。考虑核验测试的正确性，用两种方法作图。
a、将表格上各点数据，画在Q-H特性曲线图上，将各点用多叉线连起来。该曲线即近似为外输管线（装置）流量扬程曲线实测图。
b、南方水泵厂根据公式Hz=KQ²+Z，历取表上任意两点数据，联立方程，求出K=0.066，Z=232m，即外输管线（装置）流量扬程曲线方程为此=0.066(?2+232。作出该特性曲线。
以a、b两种方法所作的特性曲线图，应是一致的（见图4)。某采油厂提供的该外输管线的进出口高度差值为235m。而由a或b方法所得Z均为232m，考虑测量手段及读数误差等，这一结果是基本正确的。
3、外输管线特性曲线的变化
原油外输管线老化、腐蚀、结蜡、结垢等会引起管线特性曲线变化，我们可以把变化前后的特性曲线画出进行比较。以某采油厂联合站为例，1997年刚投产时，该南方水泵工频运行时，流量约70m³/h，扬程380m。按此代入公式Hz=KQ²+Z，Z=232不变，可得，K=0.032，即最初的管线特性曲线为Hz=0.032Q²+232。而2006年初作者前去调试时，管线的特性曲线已为Hz=0.066Q2+232。将该管线前后不同的特性曲线画在同一张特性曲线图4上。可以看出，管线前后特性曲线变化很大。若同样输送70m3/h流量的原油，前后所需扬程相差180m。
三、结语
本文是作者在某采油厂输油泵改造、调试工作的实践中，遇到的问题，经分析提出了在原油外输管线与泵特性匹配上应注意的问题，以及对于现已使用多年管路的实际值及真实管路特性曲线在现场简便的绘图和分析的方法，这些经验对原油外输系统中泵的改造及选型可能会有些实际帮助。
如想了解更多关于南方泵业股份有限公司的信息，可关注网站：http://www.nfpumpcn.com 联系电话：0769-26266341 李先生
联系电话：0769-26266341 / 0769-22287019 联系手机：13827265823 / 13825759688
联系人：李先生 联系QQ：2858083868/187252656
联系地址：杭州市余杭区仁和镇
