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螺杆泵的标准化现状及可操作性

发布时间:2018-08-07
螺杆泵是 一种技术含量高的容积式泵,具有转动平稳、结构紧凑、液体脉动小等特点,在随后..

螺杆泵是 一种技术含量高的容积式泵,具有转动平稳、结构紧凑、液体脉动小等特点,在随后的几十年中,螺杆泵不断发展完善,越来越广泛地应用于船舶、石油、化工等领域。在石油工业中,螺杆泵起到了重要作用,它的应用从重油和含砂井发展到稀油井、大排量井和排水采气井,正朝着规范化、系列化方向发展。
标准是 为了在一定范围内获得较佳秩序,经协商一致制定并由公认机构批准,共同使用和重复使用的一种规范性文件。标准以科学、技术和经验的综合成果为基础,以促进共同效益为目的,标准已经成为一种普遍的基础设施,广泛而深刻地影响着相关产业的发展。标准化能够带来巨大的经济效应,激励技术创新和技术扩散;促进规模效益,降低产品成本;改善市场结构,规范市场秩序;推动上下游相关产业发展。
我国螺杆泵产业伴随着我国船舶、石油、化工、冶金、电力等行业的快速发展取得了长足进步。1995~2001年间,会员企业生产的螺杆泵年产量还不足8 000台,但此后产量增速很快,2011年接近13万台。标准化在螺杆泵的发展中起到了很大的作用,面对全球经济一体化进程,我国螺杆泵相关企业需要以市场为导向,以国际化为目标,以信息化为手段,全面实施国际标准化战略,了解掌握国内外先进标准化管理经验和理念,积极参与国际经济合作竞争,积极采用国际标准,加大我国螺杆泵在国际市场的占有份额,增强国际市场的竞争能力。
1螺杆泵标准化现状
1.1螺杆泵相关的国家标准
目前,我国专门针对螺杆泵的国家标准有4个,GB/T 21411.1-2008和GB/T 21411.2-2009由全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会(SAC/TC 96)提出并归口,采用了技术水平较高的ISO标准,从中引进了许多国外先进技术和做法,对提高我国螺杆泵技术水平和国际市场竞争力起到了重要的支持作用。
1.2螺杆泵相关的行业标准
螺杆泵相关的行业标准有9条,涉及到石油、化工、船舶等行业,包括设计、试验、验收、维护等各个方面。
2 GB/T 21411与ISO 15136的比较分析
2.1在橡胶材料方面
橡胶材料是 影响螺杆泵性能的重要因素,而国内标准中对于橡胶材料方面的论述并不完善,缺乏全面、系统的橡胶性能方面的规范。GB/T 21411缺乏针对不同橡胶种类的规范。目前,除常见的丁睛橡胶(NBR)外,还有氢化丁睛橡胶(HNBR),氟橡胶(FILM)等,ISO 15136对这3种橡胶材料在不同流体中的性能测试进行了规范,取2mm厚的橡胶样本,在不同的温度下测试其体积、质量、硬度等,为利用新型橡胶材料设计与评价提供了依据。 
GB/T 21411对于橡胶材料的规定可操作性、针对性不强,缺乏明确的测试标准。例如,GB/T 21411对橡胶材料的总体特性包括:压力作用下的耐气性、耐极速减压性、耐磨性等,这些性能的可执行性并不强,并且没有在不同井况下的测试标准,而ISO15136把橡胶材料的性能分为抗流体性能、机械特性、耐高温性能、粘结特性。抗流体特性检测是 测试橡胶在浸入试验后的体积、质量、硬度、最终拉伸性能等,机械特性方面包括测试其温度、拉伸性能,这些测试指标非 常明确,可操作性强。
GB/T 21411中缺乏橡胶粘接强度检测。螺杆泵的现场应用表明,橡胶的脱胶是 螺杆泵失效的重要原因,而ISO 15136-2009中对于橡胶的粘结强度的测试有着具体的要求,它规定样本为9.5mm(或者15.8mm)厚的定子,测量其粘结剥落力等,有利于对橡胶性能进行有针对性的评价。
ISO 15136对于橡胶材料的附加测试和选择方面有详细的规定,例如橡胶材料的老化条件下的粘结性能、撕裂强度、耐磨性能、压缩变形、抗硫化氢性能、生热和弹性等方面。大量引用其他的标准,例如ASTM D471,ASTM D2240,ASTM D412等,对测试数据、样本制作、温度、压力、流体等方面做出了具体的规定。分析了原油密度、芳烃含量、含蜡量、H2S含量、CO2含量、温度等对橡胶的影响,提出了相应的测量标准,对于橡胶材料的选择起到了一定的指导作用。
2.2在根据特性曲线选泵方面
GB/T 21411要求制作泵的特性曲线,该曲线展现了不同压力条件下的容积效率、总效率,其思路为:首先确定一个较小的、合适的转速(为了减少磨损,提高寿命),测量在不同压力下的实际流量、扭矩、功率,然后计算容积效率和总效率,在根据井况选泵时可以使得泵在合理工况下工作,保证其高效率和工作寿命。而ISO 15136-2009缺乏相关规范,建议未来重新修订的螺杆泵标准保留根据特性曲线选泵的内容。

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