高酸气田取水泵站可靠性研究及应用

2017-03-03巫林中原油田普光分公司四川达州635000

化工管理 2017年17期

巫林（中原油田普光分公司，四川达州 635000）

高酸气田取水泵站可靠性研究及应用

巫林（中原油田普光分公司，四川达州 635000）

针对大巴山深处河流水位陡涨陡消落差较大、水质浊度大、泥沙含量高的特点采用的取水方式进行分析，结合酸性气田生产用水的高可靠性要求等问题，在优化设备运行方式、泥沙治理、洪枯水期不间断供水方面开展了取水系统可靠性研究，为高酸气田净化厂的安全、可靠生产提供了重要的水源保障。

地面工程；取水方式分析；技术研究及应用

取水泵站是高酸气田净化厂配套工程，担负着气田生产、生活用水重任，属于Ⅰ等大（一）型工程，位于嘉陵江的重要支流－渠江的上游，取水口所在的河段属于七级航道。于2007年12月份开始建设，2008年9月份竣工，2009年2月份正式运行。泵站主要设备设施有取水头、两条Ø820引水管线、一座500m3集水池、一座30米高沉井提升泵房、两条Ø630输水管线全长1.1km组成。提升泵房内有四套泵机组（离心泵型号：KQSN350-N6-530，配套电机型号：YKS3556-4），采用三用一备，设计最大供水能力为Q=2200m3∕h、扬程H=79m、单台泵流量Q=865m3∕h。扬程H=79m。

1 取水泵站曾经面临的问题

1.1 取水头及集水池淤堵问题

由于泵站取水源自后河，地处大巴山地区近些年来山体水土流失较为严重，河水浊度较大，每次洪水过后集水池内将进入大量泥沙，造成集水池容量减小，水流难以均匀扩散，易形成回流、旋涡等不良水流流态，从而影响水泵效率，造成能源浪费，严重时还会引起噪声、振动、汽蚀等现象，影响水泵正常运行。

1.2 水位变化无常

取水口地处大巴山地区水位陡涨陡消落差较大，同时受季节的影响水位变化较大。每年冬季水位基本处于断流状态，严重影响净化厂的正常生产用水，每年夏季洪水期水位涨势较大，水流较急同时水流中夹杂着大量泥沙、树枝等杂物，容易堵塞取水头、集水池等对泵站的可靠运行带来重大安全隐患。

1.3 集水池内泥沙外排问题

洪水期间集水池内将进入大量泥沙，为确保泵组正常取水，必须对集水池内的泥沙进行清理，由于洪水期水位较大，集水池完全被淹没，无法实现人工清淤，可集水池内无泥沙自动外排的设备，严重影响泵组安全可靠取水。

2 取水泵站可靠性主要研究及应用内容

为确保气田安全可靠用水，组织开展了取水泵站可靠性研究。重点在集水池泥沙治理、泵组及管线运行方式、洪枯水期可靠供水方面进行研究。

2.1 取水头可靠性研究

为确保取水可靠性，在该河段最枯流量和最高洪水期时能够取上水，且能保障净化厂的需求。设计取水头采用双引水管，每根引水管均可满足泵房最大取水规模，引水管采用螺旋缝焊接钢管，管径通过流量、流速、坡度综合分析，优选管径φ 820×10mm的钢管，设计引水管长度100m，取水头部尺寸，DN800钢制90°弯头高度1.15m，DN1200×800 mm开孔喇叭口高度0.8m，延长部分直径1.26m，高度0.5m。总高度2.4m。

2.2 洪水期取水工艺可靠性取水保障措施

洪水期间河道内大量的碎石夹杂着树木、杂草、塑料袋等杂物匍匐式前进，在取水头及其镇墩的阻挡下将会在周边形成漩涡，在引水管线吸附力的作用下将碎石、塑料袋等杂物吸附在取水头喇叭口底格拦栅上，直接应引水管线的进水量，严重时将不能满足正常的生产用水需求量。经过反复的论证选择在取水头部加装反冲洗管线，来实现洪水期间自动清理取水头喇叭口堵塞的杂物的功能，在保障气田正常生产用水的情况下，经过艰辛的努力取得了良好的效果。

2.3 枯水期取水工艺可靠性取水保障措施

山区河流水位陡涨陡消落差较大，同时受季节影响变化较为明显，取水泵站所处河流段冬季处于枯水期，取水泵站河流上游修建多座发电站，枯水期上游发电站蓄水发电，导致下游河段基本处于断流状态，为确保枯水期泵站安全可靠取水，不断的组织召开专题讨论会，选择自取水头喇叭口处开挖一条宽1米，深3.85米，长15米的水渠至河道中央引水，顺利完成了2010年、2011年枯水期的保水工作任务，为泵站枯水期正常取水保驾护航。

2.4 集水池泥沙治理

通过加高集水池内的挡沙墙、增设搅拌装置等技术改造实现了自动清理淤泥的功能，消除了安全隐患，工程改造结束后，经过2011年洪水期的检验取得了良好的效果，从根本上解决了集水池泥沙沉积问题实现了集水池内泥沙自动外排的功能，确保了普光气田后河取水泵站安全、稳定运行，保障了净化厂生产用水的可靠性。

2.5 优化设备运行方式保障取水设备不间断运行

气田正常工况下日平均用水量1447m3∕h，当净化厂开车期间、凝结水系统出现故障、天然气中S含量波动、启动消防系统时等异常状况时最高日最高时供水量为2000m3∕h，设计取水能力2200 m3∕h折合0.62m3∕s，经两条Φ630×10mm的螺旋缝钢管输送至普光气田净化厂内，输水管线不同沟敷设，单线设计输水能力为取水量的70%，采用一用一备的运行方式。提升泵房内有四套泵机组单台泵流量Q=865m3∕h。采用三用一备，保证了供水设备的高可靠性。