石油工程
化  工  设  计  通  讯
Petroleum Engineering
Chemical Engineering Design Communications
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第45卷第4期
2019年4月
海上油气田的开发都离不开化学药剂，这些药剂主要用来添加到生产流体、生活污水等介质中，以提高各优化处理设备的处理效率，保护设备和井口管线，以及延长设备的使用寿命等。每种化学药剂都有不同的用途，被注入到用户所需的注入浓度也因平台特点而不同。化学药剂注入泵作为动力源，将化学药剂输送至注入点。1 化学药剂注入泵的选型
化学药剂注入系统主要由化学药剂罐、化学药剂注入泵等组成。化学药剂罐中配置好的化学药剂流入注入
泵的吸入端，经过注入泵增压后进入生产设备或管线中，但注入量也需随着生产特性和生产年限的变化而变化。
海上平台常用的化学药剂泵主要为柱塞式和隔膜式计量泵。根据泵头数量又可分为单头泵和多头泵。
多头泵的优点是流量更平稳，阻尼更小，占地小省空间，可以实现单独控制流量和泵扬程。缺点是轴承或者电机损坏，需要整体停工维修，影响生产。
在恩平某油田项目中采用了多头化学药剂注入泵，给多个注入点同时注入化学药剂，采用单头多点注入还是多头多点注入方式视具体项目而定。
在选择化学注入系统的计量泵时，必须考虑各种因素，这些因素从自动控制的选择到合适的设计尺寸，以减少动力损耗以及设备和操作的费用。然后，还有一些特定的一般要求。
1）泵必须能够满足压力和流量的设计要求。
2）泵必须在所要求的精度范围内输送所需要的流量。3）泵输液体必须和处理的液体相溶。4）泵的结构应该是简单、可靠、坚固，能够适应海洋环境。5）泵的驱动和控制必须和动力源以及区域等级相适应。其他因素也应考虑。例如，承包商的制造能力，运送时间，售后服务和保证，备用部件的供应、牌价，初期投资和随后运行中的费用。
2 化学注入泵的设计
化学药剂注入系统的主要计算内容是：化学药剂注入泵流量，化学药剂注入泵的扬程。
2.1 药剂注入泵流量计算
化学药剂注入量
Q =Q 总×P ×10-6
式中，Q ：化学药剂注入量，m 3/h ；Q 总：总生产流体的流量，
m 3
/h 。
P ：化学药剂注入浓度，×10-6
2.2 药剂注入泵出口压力计算
P out =P injection +P f +P h +P margin
式中，P out ：注入泵出口压力，kPaG ；
P injection ：注入点操作压力，kPaG ；
P f ：管线的沿程摩阻，kPaG ；P h ：注入泵出口和注入点之间的高程，kPaG ；
P margin ：设计余量，一般是200~300kPaG 。
化学药剂注入点处需要一定的压力差来保证化学药剂均匀分布到管线流体中，具体余量数值视工程工况而定。3 化学药剂泵的安全保护
3.1 液压泵头内部的PSV保护
海洋平台上的化学药剂注入泵以液压泵居多，总结各种泵头的优缺点。液压泵头有密封好、无泄漏、耐高压、寿命长等特点，液压泵头内部设置PSV ，进行超压保护，需要与厂家落实。
3.2 化学药剂注入泵出口管线PSV保护
根据规范API RP 14C 的要求，化学药剂泵出口管线上设置PSV ，对泵体进行超压保护。建议超压流体经过PSV 出口管线回流至泵入口或者化学药剂储罐。
3.3 化学药剂注入泵入口管线PSV保护
根据规范API RP 14C 的要求，若化学药剂注入泵入口管线的最大额定压力小于泵的排压，则化学药剂泵入口管线上也要设置PSV ，对泵入口管线进行超压保护。建议超压流体经过PSV 出口管线回流至化学药剂储罐。
3.4 化学药剂泵及进出口压力监测与保护
化学药剂泵有现场和中控的状态指示灯，有现场和中控的手动控制按钮。
《海上固定平台安全细则》中有要求，容积式泵入口必须安装真空压力表。在化学药剂注入泵进出口管线设有压力显示，操作者可以现场监测注入系统运行压力，确定是否关停化学药剂泵。4 结束语
海上油气田的开发都离不开化学药剂，化学药剂注入泵作为动力源，将化学药剂输送至注入点，有着至关重要的作用。因此在进行药剂泵选型设计中，一定要全面考虑，确保选择出来的化学药剂泵满足生产要求。并且对药剂泵本身特性进行合理设计，工况分析全面，计算合理，加强与作业方和厂家的沟通，使设计出的药剂泵更好地满足现场生产需要。
摘　要：
注入化学药剂注入泵作为动力源，将化学药剂输送至注入点。详细介绍了化学药剂注入泵的选型、设计要求、安全保护，为海洋平台化学药剂系统设计提供技术保障。
关键词：
化学药剂；注入泵；流量压力中图分类号：
TQ051.21  文献标志码：A  　文章编号：1003–6490（2019）04–0039–01Selection and Design of Chemical
Injection Pump for Offshore Platform
Wang Sha ，Hu Zhi-hui ，Huang Zhi-gang ，Liu Jia
Abstract ：The chemical injection pump is used as a power source to deliver chemicals to the injection point.This paper introduces in detail the selection ，design requirements and safety protection of chemical injection pumps ，and provides technical support for the design of chemical platform systems for offshore platforms.
Key words ：chemical agent ；injection pump ；flow pressure 海洋平台化学药剂注入泵的选型及设计
王 沙，胡智辉，黄志刚，刘 佳
（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）
收稿日期：2019–01–06作者简介： 王沙（1986—），男，河北河间人，工程师，主要从事海
洋平台工程设计工作。

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