LNG裝車潛液泵背景

中海石油氣電集團(tuán)技術(shù)研發(fā)中心(下稱研發(fā)中心)公布，國內(nèi)首臺LNG裝車潛液泵研發(fā)成功并投入運(yùn)行，中國海油在LNG產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化方面又邁出了重要一步 。

LNG輸送泵作為LNG產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于天然氣液化廠、LNG接收終端、LNG加注站等領(lǐng)域。LNG裝車泵是LNG輸送泵中的一種。進(jìn)口LNG輸送泵不但價格昂貴，而且面臨供貨周期長、維修進(jìn)度緩慢等難題 。

為打破這一不利局面，總公司“十二五”科技戰(zhàn)略規(guī)劃明確將LNG潛液泵國產(chǎn)化研究列為重大科技專項(xiàng)“大型天然氣液化關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化”攻關(guān)內(nèi)容，并由氣電集團(tuán)牽頭研發(fā) 。

研發(fā)中心聯(lián)合國內(nèi)優(yōu)秀泵設(shè)備制造廠家經(jīng)過一年多的科技攻關(guān)，成功設(shè)計制造出國內(nèi)首臺新型裝車潛液泵樣機(jī)。樣機(jī)在氣電集團(tuán)營口液化廠項(xiàng)目中投入實(shí)際生產(chǎn) 。

應(yīng)用結(jié)果表明，該泵運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。相較于進(jìn)口產(chǎn)品，海油研發(fā)的新型LNG裝車潛液泵有四大優(yōu)勢：一是裝車前無需預(yù)冷，隨時起泵，LNG損失小；二是軸承采用LNG直接潤滑，無外在潤滑和常規(guī)機(jī)械密封，安全可靠；三是采用真空保冷，保冷效果更好，便于安裝拆卸；四是價格僅為進(jìn)口價的四分之一左右 。2100433B

《液化天然氣(LNG)低溫潛液泵》是工業(yè)和信息化部批準(zhǔn)2020年8月批準(zhǔn)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)信息

根據(jù)以上選用原則，低溫超聲波電機(jī)由于其特有的驅(qū)動特性，不適合用于潛液式LNG泵;超導(dǎo)電機(jī)的臨界運(yùn)行溫度低于LNG溫度，不能用于潛液式LNG泵;低溫開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動需要耐低溫的位置傳感器，比較復(fù)雜，不適合用于潛液式LNG泵。因此，低溫異步電機(jī)和低溫永磁同步電機(jī)可以作為LNG泵的備選電機(jī)。針對LNG泵的應(yīng)用環(huán)境，備選電機(jī)還存在一些問題，總結(jié)如下:

1)有關(guān)學(xué)者針對特定用途的低溫電機(jī)的材料選擇和部分加工工藝進(jìn)行了相關(guān)研究，但對于LNG泵低溫電機(jī)尚未形成統(tǒng)一的材料選擇和加工工藝原則。

2) LNG泵低溫電機(jī)的驅(qū)動特性與常溫電機(jī)存在差異。由于低溫環(huán)境對電機(jī)電磁特性的影響，電機(jī)的機(jī)械特性在低溫下會發(fā)生改變，需要對低溫電機(jī)的機(jī)械特性進(jìn)行相應(yīng)的研究，掌握其在不同工況下的起動、運(yùn)行等驅(qū)動特性，從而設(shè)計出適用于潛液式LNG泵的低溫電機(jī)。此外，關(guān)于LNG泵電動機(jī)的控制目前僅限于軟起動，針對低溫電機(jī)驅(qū)動特性的相關(guān)控制技術(shù)還缺乏研究。

3)電機(jī)浸泡在LNG中，其冷卻由LNG來承擔(dān)，但由于被輸送的LNG都處于其飽和溫度附近，很小的溫升或很小的壓降均可能造成LNG氣化。在電機(jī)設(shè)計過程中應(yīng)采取相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化措施，以盡量減少這種氣化現(xiàn)象的發(fā)生。

4)相關(guān)研究人員已對潛液式LNG泵低溫電機(jī)的熱一電磁藕合場、電磁參數(shù)的變化等重要問題進(jìn)行了初步研究，但還未形成一套完整的低溫電機(jī)分析設(shè)計理論。