俄罗斯输油泵运行维护标准先进性研究

马志宇，侯金山，蔡亮，张志刚，马伟平

(1. 中交煤气热力研究设计院有限公司，沈阳 110026；2. 中国石油管道公司 北京输油气分公司，北京 102401；3. 中国航油集团津京管道运输有限责任公司，天津 300300；4. 中国石油天然气管道局 第四工程分公司，河北 廊坊 065000；5. 中国石油管道科技研究中心，河北 廊坊 065000)



俄罗斯输油泵运行维护标准先进性研究

马志宇1，侯金山2，蔡亮3，张志刚4，马伟平5

(1. 中交煤气热力研究设计院有限公司，沈阳 110026；2. 中国石油管道公司 北京输油气分公司，北京 102401；3. 中国航油集团津京管道运输有限责任公司，天津 300300；4. 中国石油天然气管道局 第四工程分公司，河北 廊坊 065000；5. 中国石油管道科技研究中心，河北 廊坊 065000)

国内已开展俄罗斯管道标准研究，侧重于原油管道干线工艺运行、试压、清管等技术领域。筛选了俄罗斯输油泵运行技术标准，针对输油泵运行操作、维护检测和安全管理等方面内容，与国内相关标准进行对比、分析。其先进性主要体现在：基于泵振动检测评价输油泵运行状态和使用期限，基于管道紧急工况和泵运行参数超标确定泵紧急停机，泵叶轮切削，泵基础下陷监测等。借鉴俄罗斯标准的先进经验，可提高国内输油泵运行管理技术水平。

俄罗斯 输油泵 标准 运行 检测

中俄原油管道(漠大线)是国内第一条高寒地区管道，对于保障国内能源战略安全具有重要意义。俄罗斯油气管道主要分布在高寒地区，借鉴俄罗斯管道运行先进技术具有现实意义。国内已开展相关研究，例如文献[1]研究了俄罗斯管道低温试压技术和投产延迟重新试压技术；文献[2]研究了俄罗斯原油管道定期清管、清管器定位和人员安全措施等。但上述研究主要针对管道线路，较少涉及输油气站场设施。笔者以输油泵为例，介绍了俄罗斯标准在输油泵运行操作、维护检测和安全方面的先进经验和推荐做法。通过借鉴俄罗斯标准的先进性，改进国内输油泵运行维护标准，从而降低输油泵故障，保障漠大线管道运行安全。

1 中俄输油泵标准简介

国内已开展俄罗斯管道标准体系研究，俄罗斯油气管道行业标准主要包括OCT，BCH，ПБ和СНиП等俄罗斯联邦行业部门标准，包括指导性文件PД，BH，OP，CO等天然气石油运输企业标准[3]。俄罗斯输油泵标准主要包括РД 153-39.4-056—2000《干线输油管道的运营技术规程》[4]，ОР 07.00-60.30.00-КТН-010-1—2000《输油站工艺规程》和РД 153-39ТН-008—1996《输油站设备使用、维护和修理技术手册》[5]等。以中石油企业标准Q/SY GD 0028—2011《离心式输油泵机组操作维护修理规程》[6]为例，重点研究了中俄输油泵标准的重要技术差异，以供磋商。

2 输油泵运行操作

2.1 输油泵紧急停机[7]

文献[6]规定了输油泵停止运行的操作步骤，主要依据泵运行参数超标确定停机操作，包括泵轴承和电机轴承振动值超标、泵体温度过高以及泵机组振动值超标等。文献[4]认为输油泵停机除了基于泵运行参数超标之外，管道发生紧急事情条件下也应进行泵停机操作，两者互相独立，该理念更为合理。俄罗斯标准关于泵停机的条件包括：

1) 管道发生紧急事件。例如地震、洪水等地质灾害、管道发生油气泄漏或者火灾报警事故等。

2) 泵机组运行参数超标。包括润滑油箱压力偏低，泵轴承和泵体温度过高，填料密封泄漏过大、电机振动值超标、电动机电气故障、原油进入润滑油系统等。

2.2 输油泵修理[8]

文献[6]仅规定泵大修后正常运行72h无故障为合格。俄罗斯标准关于泵修理分为三个级别：小修、中修和大修。小修是日常替换零件；中修是根据工作时间定期更换零件，或者根据故障诊断检测更换零件；大修是输油泵临近运行期限，或者超期运行进行的维修。小修后正常运行8h无故障为合格，中修和大修后正常运行72h无故障为合格。俄罗斯标准关于泵修理验收合格条件涵盖范围更广，泵修理后均应进行试运行，有助于泵维修质量。

2.3 泵切削[8]

管道油源不足或者管道输油量较小情况下会造成输油泵节流损失、泵出口振动增加和增加能耗等问题，增设泵变频装置或者切削泵叶轮等措施在国内管道已进行多次工业试验，但主要依据实践经验，文献[6]未规定泵叶轮切削内容。文献[4]规定输油主泵叶轮直径切削不能超过0.2D，避免泵额定运行工况和高效工作区发生较大变化。如果确定输油主泵叶轮直径切削超过0.2D，应对比泵切削前后管道额定输量条件下的管道能耗费用，确定是否进行切削。建议国内标准补充泵叶轮切削的相关内容。

2.4 备用泵管理[7]

国内管道企业输油泵配置一般采用一主一备模式，文献[6]规定备用泵每周泵轴转动90°确认无卡阻，每6个月检查轴承箱润滑油液位和填料密封状况。俄罗斯标准关于备用泵管理更为严格，确保备用泵可靠性和工作能力，文献[5]关于备用泵管理要求如下：

1) 泵机组停止运行超过30d，视为备用泵机组。

2) 备用泵机组每15d泵轴转动180°确认无卡阻。

3) 备用泵机组每30d通电1次，确认电路系统无故障。

3 输油泵检测维护

3.1 输油泵检测维护周期

文献[6]将输油泵检测维护周期分为日常维护、运行2000h维护和运行8000h维护三个层级：

1) 日常维护。每天进行1次，主要检查输油泵进出口阀门、压力表、介质温度以及润滑油液位，确认泵体表面无油气泄漏。

2) 运行2000h。主要检查泵放空和排污系统，必要时增加润滑油、更换填料密封，诊断软件检测泵与电机同轴度偏差不大于0.05mm，联轴器轴向间隙在3～5mm。

3) 运行8000h维护。清洗泵入口处的过滤器滤芯，测试泵机组转速、进出口差压，诊断软件检测泵体振动值，检测电机磁力线同轴度等。

相对国内标准，俄罗斯标准不人为划定输油泵检测维护周期，而是定期进行输油泵振动、轴承温度和噪音等级检测，评价输油泵工作状态并进行相应修理，该理念更为合理，其相关检测类型见表1所列。

由此可见，俄罗斯标准针对输油泵检测项目和周期更为严格，例如日常检查每2h进行1次泵体振动检测，国内日常检查主要针对输油泵仪表设备等；俄罗斯标准在输油泵运行2000h测试评估泵效和出口压力值，而国内标准是8000h。建议国内标准提高输油泵检测维护周期。

3.2 输油泵泵动评估

文献[6]在附录B规定了德国梯森泵SMIP，国产泵KSY，KDY等型号离心泵的振动允许值，在3.5～9.0mm/s。如高于该允许值，输油泵将发出报警信号甚至紧急停机。文献[5]规定应对输油泵振动状况进行评估，确定是否继续使用或者进行修理的建议，见表2所列。

表1 俄罗斯输油泵检测类型

表2 俄罗斯输油泵振动评价

针对泵振动允许值，中俄标准基本一致。俄罗斯标准先进性在于根据泵振动值的范围，给出了泵状态评价准则，以及继续使用或者进行修理的建议，具有借鉴意义。

4 输油泵安全管理

4.1 泵房通风系统

文献[4]规定输油泵房油气-空气混合物体积分数值超过最低燃烧下限的10%，泵房自动启动通风系统，并发出声光报警信号。输油泵房上部1/3区域采用自然通风，下部2/3区域采用机械式风扇强制通风，机械通风次数不少于8次/h。07.00-60.30.00-КТН-010-1—2000《输油站工艺规程》规定输油泵房油气-空气混合物体积分数值超过最低燃烧下限的20%，应启动紧急通风装置，如油气-空气混合物体积分数值继续升高至最低燃烧下限的30%，应紧急切断泵机组。

文献[6]未规定输油泵房通风要求，GB 50253—2003《输油管道工程设计规范》规定输油站通风设计应符合GB 50019—2003《采暖通风与空气调节设计规范》和SH/T 3004—2011《石油化工采暖通风与空气调节设计规定》的要求，输油泵房宜设置机械通风设施，其通风换气次数宜为10次/h。

国内输油泵房一般设置油气检测探头，与轴流风机联锁，油气浓度达到一定程度，风机自动启动以保证安全。输油泵房属于高危险性区域，而涉及相关内容的国内标准引用民用建筑和化工行业标准，适用性和可操作性有待提高[8]。俄罗斯标准规定通风系统与可燃气体浓度、切断泵机组的逻辑联锁关系，理念更为合理，具有借鉴意义。

4.2 泵基础下陷情况监测

针对泵基础下陷情况监测，国内标准无规定。文献[4]规定新泵第1年运行期间，每月检查基础下陷情况。若1年后仍发现基础下陷，每3个月进行1次监测。停止下陷后每隔6个月检查1次。若发现泵基础下陷，应测定和评估泵短管和配件的附加应力，采取降低附加应力的措施，例如切除不重要管段、安装过渡线轴、使用补偿器、浇灌基础等。俄罗斯标准具有借鉴意义。

5 结束语

综上述所，俄罗斯输油泵技术标准的先进主要表现在以下几个方面，建议国内标准借鉴参考：

1) 基于泵振动检测评价输油泵运行状态和允许使用期限，泵振动和泵效的检测周期相对国内标准更为严格，规定了给油泵振动值、噪音水平和轴承温度的允许变化值，相对国内标准更为完善。

2) 基于管道发生紧急工况和泵运行参数超标，确定进行输油泵紧急停机。

3) 输油泵房综合应用自然通风和机械通风方式，规定了通风系统与可燃气体浓度、切断泵机组的逻辑联锁关系。

4) 针对泵修理试运行、泵用泵维护，相对国内标准，俄罗斯标准要求更为严格。

5) 针对泵叶轮切削、泵基础下陷情况的监测，国内标准未见规定，俄罗斯标准则有相应技术要求。

[1] 马伟平，李云杰，邢进超.中俄管道试压标准差异分析[J].油气储运，2011，30(10)：785-789.

[2] 马伟平，刘忠昊，董博.俄罗斯清管技术标准先进性研究[J].石油工业技术监督，2014，30(03)：32-34，45.

[3] 赵云峰，税碧垣，董晓琪.中俄管道运营技术标准现状分析[J].油气储运，2013，32(05)：550-552.

[4] 古梅罗夫 А Г，古梅罗夫 Р С，阿兹梅托夫Х А.РД 153-39.4-056—2000干线输油管道的运营技术规程[S].莫斯科：俄罗斯联邦燃料动力部，2001.

[5] 阿克别尔京 А М，阿列尼娜 Л И，巴翟金 С Г.РД 153-39ТН-008—1996输油站设备使用、维护和修理技术手册[S].莫斯科：俄罗斯联邦燃料动力部，1997.

[6] 王祥，杨晓铮，张伟广.Q/SY GD 0028—2011离心式输油泵机组操作维护修理规程[S].北京：石油工业出版社，2011.

[7] 翟明增，姜勇，刘东晨，等.俄罗斯输油站运行技术标准先进性研究[J].石油化工自动化，2015，51(05)：22-26.

[8] 周彬，蔡亮，李斌.国内外离心泵运行管理标准差异分析[J].油气储运，2014，33(01)：73-77.

[9] 涂庆，贾光义，李道强.油库泵房自然通风研究[J].石油库与加油站，2007，16(03)：30-32.

[10] 杨充，王艳丽，杨鹏，等.一种基于油田输油管道的通信方法[J].化工自动化及仪表，2014，41(12)：1440-1441，1456.

[11] 宋志强，张莹，黄军.输油管道裂纹缺陷漏磁检测信号辨识分析[J].化工自动化及仪表，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

马志宇(1974—)，男，辽宁沈阳人，1999年毕业于沈阳化工大学化工设备与机械专业，现主要从事城镇燃气工程监理工作，任高级工程师。

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。