In de upstream-en midstream de huidige olie-en gas-omgeving, zijn schroef pompen spelen een grotere rol in wat van oudsher een centrifugale en zuigercompressoren pomp markt. Dit is grotendeels het gevolg van technologische innovatie door de schroef pomp fabrikanten en de industrie de behoefte aan zwaardere ruwe olie pomp. Zowel de dubbele schroef en drie vijzels worden met succes actief in meerfasige, zware ruwe olie en ruwe olie / water-emulsie-toepassingen.
De olie-en gasindustrie is het produceren, transporteren en raffineren meer onconventionele, zwaardere soorten ruwe olie uit plaatsen zoals Canada, California, Mexico en Zuid-Amerika. Ruwe olie uit deze gebieden is zeer viskeuze, waarvoor vaak verdunningsmiddel, stoom of andere stimulatie alleen maar om de oliestroom uit de reservoirs aan de pijpleidingen. Deze niet-traditionele kwaliteiten van ruwe olie zijn uitermate geschikt voor het verpompen met een schroef pomp.
Afhankelijk van de feitelijke toepassing, zijn ofwel dubbele schroef of drie vijzels worden gebruikt in ruwe olie pijpleidingen. Drie vijzels zijn kenmerkend voor het stimuleren van de druk van de zij naar de hoofdleiding, terwijl de dubbele schroef pompen worden voornamelijk gebruikt in de hoofdleiding het stimuleren van stations. De belangrijkste voordelen van schroef pompen zijn de mogelijkheid om een breed scala van viscositeiten te behandelen; centrifugals kan vapour lock tijdens het pompen oplosmiddel gemengd ruwe oliën en worden uiterst inefficiënt bij het verpompen van ruwe olie zwaarder dan 250 cSt. Schroef pompen hebben extreem lage pulsatie, waardoor de noodzaak voor pulsatiedempers of gecompliceerde pijpleidingen systemen vereist door zuigerpompen.
Drie Schroefpompen
Drie schroefpomp ontwerpen zijn over het algemeen in staat om debieten van meer dan 1100 gpm en differentiële druk tot psi 1700. De pomp bestaat uit drie rotors, een macht en de twee aangedreven; een extern gesmeerd lager staat de behandeling van stuwkracht lasten veroorzaakt door hoge druk bij de inlaat, een gebalanceerde mechanical seal, een liner, een behuizing en een lager / dichtinghuis. De kracht rotor (gekoppeld aan bestuurder) voert de pompen werken, terwijl de meelooprollen act af te sluiten van de pompkamers. Het koppel wordt overgebracht naar de aangedreven rotoren door een rollend contact. De verpompte vloeistof zorgt voor een barrière tussen de draaiende elementen, het voorkomen van metaal-op-metaal contact van de draaiende elementen. De vloeibare film ondersteunt ook de rotoren in de liner, waardoor het contact tussen de rotoren en de liners.
Als ruwe olie in een drie schroef pomp, het vult de zuigkracht pompkamer van de schroef vast te stellen; als de schroeven draaien, ruwe olie wordt overgebracht van de zuigkracht om zich te kwijten. Deze positieve verplaatsing actie beweegt gewoon een volume van zuig om zich te kwijten, als ware het een oneindige slag zuiger, zonder de noodzaak voor ingewikkelde interne porting en kleppen.
In de meeste gevallen zijn er drie schroefpompen gebruikt in toepassingen waar zand en deeltjes zijn verwijderd uit de ruwe olie (dat wil zeggen pijpleiding kwaliteit ruwe olie). Echter, aangezien sommige deeltjes kunnen de ruwe olie afwikkeling proces hebben overleefd, de meeste pompen zijn leverbaar met alternatieve liner coatings om vroegtijdige slijtage te voorkomen, en de rotoren zijn normaal verhard.
Drie vijzels meestal boost pijplijn zijwaartse druk om de hoofdleiding dat stroomt naar een raffinaderij of terminal. De belangrijkste pijpleidingen vereisen doorgaans een hogere debieten en drukken, die het best wordt opgevangen door grote dubbele schroef pompen. Vandaag zijn dubbele schroef pompen stroom-mogelijkheden van meer dan 11.500 gpm-en drukverschillen tot 1400-psi.
Twin Screw Pumps
Dubbele schroef pompen hydraulisch evenwichtig, pulsatievrije en leveren een bepaald volume van de zuigkracht van kwijting, aan wat tegendruk van het systeem legt op de pomp. De pomp heeft twee rotors, een station en gedreven is, en vertrouwt op de verpompte vloeistof te vullen van de speling tussen de rotoren en de rotoren en voering. De te verpompen vloeistof zegels van de individuele pompkamers van de schroef profielen, waardoor de pomp te onderhouden prime. In een starre rotor design, de vloeistof fungeert als een verzegelingsmechanisme alleen en niet handelt als een met ondersteuning van de rotoren.
De rotoren worden ondersteund op beide uiteinden van lagers, en het koppel is die van de omvormer van de aangedreven rotor via distributietandwielen. Door het elimineren van rolling contact tussen de rotoren, zoals het geval is met drie vijzels, kunnen dubbele schroef pompen verwerken van alles, van water tot zware ruwe olie.
In de meeste ontwerpen, de timing tandwielen en lagers zijn buiten de verpompte vloeistof. De timing tandwielen zijn olie gesmeerd, terwijl de lagers worden gesmeerd door vet of olie. Afhankelijk van de drukverschil eisen, het lager en distributietandwielen kan een gedwongen smeerolie systeem worden afgevoerd warmte en de algemene betrouwbaarheid van de componenten te verbeteren.
Omdat er ten minste vier lagers in een dubbele schroef pomp, zijn er vier schacht penetraties en vier mechanical seals. Zeehonden zijn verkrijgbaar in zowel enkele als dubbele afdichting configuraties, afhankelijk van de werkelijke dienst. Enkele zegels worden doorgaans gebruikt voor ruwe diensten, terwijl dubbele mechanische afdichtingen met een slagboom vloeistof-systeem zijn ook beschikbaar.
Dubbele schroef pompen worden steeds populairder in de midstream markt, waar hun vermogen om hoge viscositeiten verwerken kunnen operators aan de pomp kouder of het gebruik minder verdunningsmiddel. Dit is vooral duidelijk in de lopende projecten in de pijplijn om zware Canadese ruwe olie op de Amerikaanse markt.
Multiphase Toepassingen
De evolutie van de dubbele schroef pompen heeft geleid tot de uitvoering ervan in meerfasige toepassingen. Dubbele schroef pompen stijl domineren de stroomopwaartse markt in meerfasige toepassingen vanwege hun operationele flexibiliteit en economische installatie. Multifase pompen vergroting van de onbehandelde stroom stroom geproduceerd uit oliebronnen tot downstream-proces of het verzamelen van faciliteiten. Dit betekent dat de pompen handvat 100 procent vloeistof tot 100 procent gas (met recirculatie) en elke combinatie in tussen. Deze pompen zijn verpakt voor het land, offshore en onderwater toepassingen.
Multiphase pompen zijn meestal te vinden in de volgende diensten:
- Lagere goed kopdruk-As reservoirs volwassen, hun natuurlijke druk daalt en de productie daalt. Multiphase pompen zijn in staat om de stroom lijn druk te verhogen, zodat hogere productie debieten, terwijl bucking stroomafwaarts lijn druk. Door het tekenen van beneden goed hoofd druk, zal extra productie ontstaan als de aanvoer naar de productie van buizen toeneemt.
- Verminderde faciliteiten In plaats van het scheiden van het gas uit de vloeistof, het behandelen van de fasen en vervolgens comprimeren en het pompen van de afzonderlijke fasen, meerfasige pompen handvat onbehandelde goed stroom met een stuk van de apparatuur. Door gebruik te maken een stuk van de apparatuur, economische rechtvaardiging is significant hoger voor het op afstand een goed productie-en goed cluster ontwikkeling met gecentraliseerd proces van faciliteiten.
- Flow assurance-Multiphase pompen leveren een constante stroom bij een bepaalde snelheid, ongeacht van het systeem druk. Door het veranderen van het toerental van de pomp, kunnen operators optimaliseren van de doorstroming en de inlaatdruk, waardoor het stimuleren van het totaal reservoir herstel, de verbetering van het einde van het leven de productie en het verminderen van paraffine of hydraat opbouw.
Huidige multifase pomp ontwerpen te leveren tot 330.000-BPS (totale flow) op drukverschillen tot 1200-psi. Gezien de huidige trend in de richting van diepwater-ontwikkeling, heeft de olie-en gasindustrie onlangs gewezen op de noodzaak voor meerfasige pompen die in staat van stromen tot 600.000-BPS (totaal debiet) en drukverschil van meer dan 2.400 psi.
De operationele flexibiliteit, hogere efficiëntie en robuustheid van de schroef pompen maakt ze ideale kandidaten voor een steeds groter scala aan toepassingen binnen de olie-en gasindustrie. Verdere ontwikkeling van schroefpomp technologie zal alleen maar verbreden hun gebruik in meerfasige, ruwe olie, emulsie en geproduceerd water diensten.