CN206468502U - 一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机,包括机身，设置在机身内部的曲轴，曲轴一端连接油泵的主动轴，曲轴一端通过联轴器相连的电机，与电机相连的连杆，与连杆相连的十字头，十字头通过螺纹与活塞相连，与活塞配套设置的缸体，缸体与曲轴通过接筒连接，两侧缸体成水平布置并分布在曲轴两侧，在缸体与活塞的开始接触位置设置有填料；缸体的垂直于缸体压缩腔的两侧分别设置有进口阀和排口阀，排口阀与油管道相连；活塞由活塞体与活塞杆组成的整体锻件，活塞杆与填料所接触的表面设有碳化钨合金涂层。该混输机适用于高压运输、抗硫性能好以及密封性能都好，且可以直接输送沙漠油田含硫化氢油、气。

Description

一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机

技术领域

本实用新型涉及混输机领域，尤其涉及一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机。

背景技术

我国开采石油和石油伴生气的集输方式有两种：油、气分离后各自集输；油、气混合集输到处理站后分离、再集输。前者适合于大型油田，后者适合沙漠油田、边际油田及卫星油田、长距离管道混输。目前大量使用的中、低压排气工况的各型混输泵主要如螺杆泵、液环泵、离心泵、旋涡泵、摆动转子式混输泵技术虽已较成熟,但是大多数泵的运输靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加(低压真空原理)，不适用输送液混合物，容易使得气体在泵中鼓泡，损害泵的寿命，同时大多泵是非端面密封的，如果运输气液混合物，极易造成泄漏。摆动转子气液混输泵工作时,偏心曲轴旋转使转子沿缸体外定子与内定子之间的环形空间做摆转运动,转子外壁与缸体外定子、转子内孔与内定子外径分别同隔板一起形成两个吸入腔和两个排出腔,吸入腔与排出腔的容积随转子摆动不断发生周期性变化,完成介质的吸入和排出，但是其依旧是通过转动来使液体被迫转动，很难运输高压气体。如果直接输送沙漠油田含硫化氢油、气混合物，则对输送设备的抗硫性能，耐高压(强度、密封性)等各方面要求都较高。在抗硫压缩机设计和制造中，与天然气直接接触的零件强度极限要求不超过6200Kg/cm²，或硬度不超过HRC20～22。同时在设计上还要满足API11P《油气生产用配套往复式压缩机规范》的规定，在材料的选用上要符合MR0175-2000《石油设备用抗硫化物应力开裂的金属材料》的规定，但是如果输送高压气体等，则会对设备的强度硬度以及密封性要求较高，所以设备很难做到运输液体的同时还能适合高压运输。目前单独针对中低压混输或油输送或气输送的设备较多，但是目前还没有输送设备能在输送油气混合的同时，还能高压运输和抗硫。

发明内容

本实用新型的目的在于：针对用于输送沙漠油田含硫化氢油、气混合物的输送难度而导致的高压运输以及抗硫性能不能兼顾导的问题，本实用新型提供了可高压运输、抗硫性能好的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机,包括机身，设置在机身内部的曲轴，曲轴一端连接油泵的主动轴，曲轴一端通过联轴器相连的电机，与电机相连的连杆，与连杆相连的十字头，十字头通过螺纹与活塞相连，与活塞配套设置的缸体，缸体与曲轴通过接筒连接，两侧缸体成水平布置并分布在曲轴两侧，在缸体与活塞的开始接触位置设置有填料；缸体的垂直于缸体压缩腔的两侧分别设置有进口阀和排口阀，排口阀与油管道相连；活塞由活塞体与活塞杆组成的整体锻件，活塞杆与填料所接触的表面设有碳化钨合金涂层。当曲轴由电机带动回转时，活塞在缸中作往复直线运动实现对含硫的油气混合物增压，达到油、气混输输送的目的，采用端面密封(只在缸体部分设置有出口)，各个部分连接紧密，适合与高压运输。且活塞杆与填料所接触的表面处经过超音速喷涂处理，该喷涂技术采用喷枪形成高温和火焰流的高速火焰,在高温下(2700℃)将碳化钨合金粉末加热，利用火焰流将熔化状态下的粉末和未熔化粉以超音速喷向活塞杆基材表面，形成少孔隙、低氧化、高粘合力、低残余应力的高质量涂层。该碳化钨涂层具有很高的硬度和优异的耐磨粒磨损性能，其硬度仅次于金刚石，使活塞杆在内部硬度达到抗硫压缩机标准所要求的硬度低于HRC22的同时，又能使活塞杆与填料环所接触的表面耐磨和耐硫化氢腐蚀的能力显著提高。

具体地，活塞体上开设有单环槽和双环槽，双环槽内配套设置有至少一个金属活塞环和 /或CFRP密封环，单槽环内配套设置有CFRP密封环。活塞环采用金属活塞环(金属环)和 CFRP密封环相结合及单、双环相结合的结构。当油气混输时，进料时，金属活塞环能够刮掉油中的固体颗粒，减少固体颗粒对其它密封环造成的影响。如果固体小颗粒进入其他环，会造成堵塞，而影响密封性。而密封环采用CFRP密封环，自润滑性能好，强度高，大幅度提高了填料密封的可靠性。整体提高活塞环的抗污能力和密封能力。

具体地，曲轴与联轴器采用无键胀套联接。对中性好，安装方便，连接可靠。由于轴颈无键槽，疲劳强度进一步提高，比有键槽曲轴在同等负荷下安全系数提高，连接靠扭力矩精确控制，不会出现联轴器松动、键槽因应力集中疲劳损坏等事故。辅以可靠的对中定位技术：压缩机曲轴与电机按技术要求连接后，在电机底座两侧采用定位措施，使总装精度在运行中得以长期保持，不会在运行中发生因无定位措施造成对中恶化、同轴度超差导致弹性套早期失效，进而引起振动，运动部件寿命降低等现象发生。

具体地，所述缸体设置有缸盖，所述缸盖上设置有溢流安全装置。溢流安全装置一方面可以减少排口阀阻力；另一方面可以在缸体超压时，卸荷。

具体地，所述缸体上开设有冷却水孔，通过冷却水孔设置有冷却水通道。冷却水通道主要防止缸体气温过高。冷却水通道能使缸体更好的工作，同时在缸体自身设冷却水通道，冷却效果更好。

具体地，所述活塞体与活塞杆为2Cr13整体锻件。2Cr13有良好的抗H2S作用，同时强度也较好。

具体地，所述油管道入口设置网式过滤。去除掉油气中的固体杂质，减少油气对管路的污染。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.采用往复式活塞压缩来实现高压输送，同时合理设置各个构件的结构以及位置，使得设备的强度能适应高压输送设备和抗硫设备的要求，采用碳化钨合金涂层，能是设备起到更好的抗硫效果。

2.采用金属活塞环和CFRP密封环相结合，当油气混输时，进料时，金属活塞环能够刮掉油中的固体颗粒，减少固体颗粒对其它密封环造成的影响。如果固体小颗粒进入其他环，会造成堵塞，而影响密封性。而密封环采用CFRP密封环，自润滑性能好，强度高，大幅度提高了填料密封的可靠性。整体提高活塞环的抗污能力和密封能力。

3.曲轴与联轴器采用无键胀套联接，对中性好，安装方便，连接可靠。由于轴颈无键槽，疲劳强度进一步提高，比有键槽曲轴在同等负荷下安全系数提高，连接靠扭力矩精确控制，不会出现联轴器松动、键槽因应力集中疲劳损坏等事故。

4.缸体设置有缸盖，所述缸盖上设置有溢流安全装置。溢流安全装置一方面可以减少排口阀阻力，另一方面可以在缸体超压时，卸荷。

5.所述缸体上开设有冷却水孔，通过冷却水孔设置有冷却水通道。冷却水通道主要防止缸体气温过高。冷却水通道能使缸体更好的工作，同时在缸体自身设冷却水通道，冷却效果更好。

6.活塞体与活塞杆为2Cr13整体锻件。2Cr13有良好的抗H2S作用，同时强度也较好。

7.油管道入口设置网式过滤。去除掉油气中的固体杂质，减少油气对管路的污染。

附图说明

图1是本实用新型混输机的结构图；

图中标记：1-机身；2-曲轴；3-连杆；4-十字头；5-挂油器；6-接筒；7-填料；8-缸体；9-活塞；11-进口阀；12-排口阀；14-冷却水孔。

具体实施方式

下面结合图1对本申请作详细说明。

一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机,包括机身1，设置在机身1内部的曲轴2，曲轴2一端连接油泵的主动轴，曲轴2一端通过联轴器相连的电机，与电机相连的连杆3，与连杆3相连的十字头4，十字头4通过螺纹与活塞9相连，与活塞9配套设置的缸体8，缸体8与曲轴2通过接筒连接，两侧缸体成水平布置并分布在曲轴2两侧，在缸体8 与活塞9的开始接触位置设置有填料7；缸体的垂直于缸体压缩腔的两侧分别设置有进口阀 11和排口阀12，排口阀12与油管道相连；活塞9由活塞体与活塞杆组成的整体锻件，活塞杆与填料所接触的表面设有碳化钨合金涂层。当曲轴由电机带动回转时，活塞在缸中作往复直线运动实现对含硫的油气混合物增压，达到油、气混输输送的目的，采用端面密封 (只在缸体部分设置有一个出口)，各个部分连接紧密，适合与高压运输。该碳化钨涂层具有很高的硬度和优异的耐磨粒磨损性能，其硬度仅次于金刚石，使活塞杆在内部硬度达到抗硫压缩机标准所要求的硬度低于HRC22的同时，又能使活塞杆与填料环所接触的表面耐磨和耐硫化氢腐蚀的能力显著提高。

具体地，活塞体上开设有单环槽和双环槽，双环槽内配套设置有至少一个金属活塞环和 /或CFRP密封环，单槽环内配套设置有CFRP密封环。活塞环采用金属活塞环(金属环)和 CFRP密封环相结合及单、双环相结合的结构。当油气混输时，进料时，金属活塞环能够刮掉油中的固体颗粒，减少固体颗粒对其它密封环造成密封性不好的影响。而密封环采用CFRP 密封环，自润滑性能好，强度高，大幅度提高了填料密封的可靠性。整体提高活塞环的抗污能力和密封能力。

具体地，曲轴与联轴器采用无键胀套联接。对中性好，安装方便，连接可靠。由于轴颈无键槽，疲劳强度进一步提高，比有键槽曲轴在同等负荷下安全系数提高，连接靠扭力矩精确控制，不会出现联轴器松动、键槽因应力集中疲劳损坏等事故。

具体地，所述缸体8设置有缸盖，所述缸盖上设置有溢流安全装置。溢流安全装置一方面可以减少排口阀阻力；另一方面可以在缸体超压时，卸荷。

具体地，所述缸体8上开设有冷却水孔14，通过冷却水孔设置有冷却水通道。冷却水通道主要防止缸体气温过高。冷却水通道能使缸体更好的工作，同时在缸体自身设冷却水通道，冷却效果更好。

具体地，所述活塞体与活塞杆为2Cr13整体锻件。2Cr13有良好的抗H₂S作用，同时强度也较好。

具体地，所述油管道入口设置网式过滤。去除掉油气中的固体杂质，减少油气对管路的污染。

实施例1

一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机,包括机身1，设置在机身1内部的曲轴 2，曲轴2一端连接油泵的主动轴，曲轴2一端通过联轴器相连的电机，与电机相连的连杆 3，与连杆3相连的十字头4，十字头4通过螺纹与活塞9相连，与活塞9配套设置的缸体8，缸体8与曲轴2通过接筒连接，两侧缸体成水平布置并分布在曲轴2两侧，在缸体8与活塞9的开始接触位置设置有填料7；缸体的垂直于缸体压缩腔的两侧分别设置有进口阀 11和排口阀12，排口阀12与油管道相连；活塞9由活塞体与活塞杆组成的整体锻件，活塞杆与填料所接触的表面设有碳化钨合金涂层。

实施例2

在实施例1的基础上，活塞体上开设有单环槽和多个双环槽，两个双环槽内配套设置有金属活塞环，其余双槽环和所有单环槽均配套设置有CFRP密封环。

实施例3

在实施例1或2或3的基础上，曲轴2与联轴器采用无键胀套联接。

实施例4

在实施例1或2或3的基础上，缸体8设置有缸盖，所述缸盖上设置有溢流安全装置。

实施例5

在实施例1或2或3或4的基础上，缸体8上开设有冷却水孔14，通过冷却水孔设置有冷却水通道。

实施例6

在实施例1或2或3或4或5的基础上，油管道入口设置网式过滤。

实施例7

在实施例1或2或3或4或5或6的基础上，活塞体与活塞杆为2Cr13整体锻件。

采用上述实施例，能较好的实施该方案，混输机的油、气进压为3Mpa，油、气混合排压≥10Mpa(混合比例为油：气为3：7，排出口状态)，日混输量≥30000Nm³。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

Claims (7)

1.一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机,其特征在于，包括机身(1)，设置在机身内部的曲轴(2)，曲轴(2)一端连接油泵的主动轴，曲轴(2)一端通过联轴器相连的电机，与电机相连的连杆(3)，与连杆(3)相连的十字头(4)，十字头(4)通过螺纹与活塞(9)相连，与活塞(9)配套设置的缸体(8)，两侧缸体成水平布置并分布在曲轴(2)两侧；缸体(8)垂直于缸体(8)压缩腔的两侧分别设置有进口阀(11)和排口阀(12)，排口阀(12)与油管道相连；活塞(9)由活塞体与活塞杆组成的整体锻件，活塞杆与填料所接触的表面设有碳化钨合金涂层。

2.如权利要求1所述的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机，其特征在于，活塞体上开设有单环槽和两个或两个以上的双环槽，至少一个双环槽内配套设置有金属活塞环，单槽环内配套设置有CFRP密封环。

3.如权利要求1所述的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机，其特征在于，曲轴(2)与联轴器采用无键胀套联接。

4.如权利要求1所述的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机，其特征在于，所述缸体(8)设置有缸盖，所述缸盖上设置有溢流安全装置。

5.如权利要求1所述的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机，其特征在于，所述缸体(8)上开设有冷却水孔(14)，通过冷却水孔设置有冷却水通道。

6.如权利要求1任一所述的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机，其特征在于，所述油管道入口设置网式过滤。

7.如权利要求1-6任一所述的一种用于输送沙漠油田含硫化氢油、气的混输机，其特征在于，所述活塞体与活塞杆采用2Cr13的整体锻件。