近日，上海巧旭特種磁力泵有限公司為中國(guó)石油天然氣管道第二工程有限公司旗下中油管道物資裝備有限公司位于新疆的多介質(zhì)管道安全輸送重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，定制交付了2套高壓磁力泵。這兩臺(tái)設(shè)備分別用于二氧化碳綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和二氧化碳激波管測(cè)試試驗(yàn)平臺(tái)，經(jīng)CCS（中國(guó)船級(jí)社）監(jiān)造驗(yàn)收合格。此次交付標(biāo)志著上海巧旭在超臨界二氧化碳輸送用高壓無泄漏泵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了工程化應(yīng)用，為高壓力、多相態(tài)介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究提供了關(guān)鍵流體輸送設(shè)備。

****臺(tái)高壓磁力泵型號(hào)為IMS100-65-200，設(shè)計(jì)壓力15MPa，水壓測(cè)試按1.5倍進(jìn)行，實(shí)際承壓達(dá)22.5MPa。其輸送介質(zhì)為二氧化碳密相、超臨界相及亞臨界相，流量為每小時(shí)100立方米，揚(yáng)程60米。該泵需要在大流量條件下維持二氧化碳在不同相態(tài)之間的穩(wěn)定輸送——超臨界二氧化碳具有接近液體的密度與接近氣體的粘度，對(duì)泵內(nèi)部流道、間隙及磁力傳動(dòng)系統(tǒng)的匹配性提出了特殊要求。上海巧旭在設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了超臨界狀態(tài)下介質(zhì)密度變化對(duì)水力性能的影響，對(duì)葉輪及齒輪輪廓進(jìn)行了針對(duì)性優(yōu)化，確保從亞臨界到超臨界的寬工況范圍內(nèi)，泵均能維持穩(wěn)定的流量與揚(yáng)程輸出。

第二臺(tái)高壓磁力泵型號(hào)為IMS32-20-120，設(shè)計(jì)壓力30MPa，水壓測(cè)試按1.5倍進(jìn)行，實(shí)際承壓達(dá)45MPa，流量每小時(shí)5立方米，揚(yáng)程20米。30MPa的設(shè)計(jì)壓力在磁力泵領(lǐng)域?qū)儆诟邏悍懂牐瑢?duì)隔離套、磁轉(zhuǎn)子、滑動(dòng)軸承及殼體密封面的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均有較高要求。隔離套作為磁力泵中承受內(nèi)壓且處于交變磁場(chǎng)中的關(guān)鍵薄壁部件，需同時(shí)具備足夠的耐壓能力和較低的電渦流損失。上海巧旭在該泵上采用了加強(qiáng)型隔離套結(jié)構(gòu)與高磁能積的磁鋼材料，經(jīng)45MPa水壓測(cè)試后無泄漏、無塑性變形。此外，高壓工況下，泵內(nèi)部滑動(dòng)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)評(píng)估至關(guān)重要——二氧化碳在某些相態(tài)下潤(rùn)滑性較差，上海巧旭選用了適合低潤(rùn)滑介質(zhì)的軸承材料，并優(yōu)化了軸徑比與間隙值，降低啟動(dòng)及運(yùn)行過程中的磨損風(fēng)險(xiǎn)。

該項(xiàng)目位于新疆，所處環(huán)境具有溫差大、風(fēng)沙多等特點(diǎn)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)設(shè)備的可靠性、可重復(fù)性以及數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性有嚴(yán)格要求。CCS監(jiān)造貫穿了原材料復(fù)驗(yàn)、焊接工藝評(píng)定、無損檢測(cè)、水壓試驗(yàn)及性能測(cè)試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。上海巧旭按照壓力容器及承壓設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，逐一提交了質(zhì)量證明文件與檢測(cè)報(bào)告。兩臺(tái)泵在出廠前均完成了帶介質(zhì)模擬的性能測(cè)試，測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)CCS代表確認(rèn)后，方予以放行。

對(duì)于中石油旗下重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)而言，選擇磁力泵而非機(jī)械密封泵，主要是考慮到二氧化碳在實(shí)驗(yàn)過程中可能涉及高壓、易燃或窒息風(fēng)險(xiǎn)，任何軸封處的微量泄漏都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，同時(shí)帶來安全隱患。上海巧旭提供的全封閉磁力驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，從原理上消除了動(dòng)密封泄漏點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能夠長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行而無需頻繁更換密封件。此外，兩臺(tái)泵均未配備夾套伴熱結(jié)構(gòu)，表明在新疆當(dāng)?shù)丨h(huán)境及實(shí)驗(yàn)工藝條件下，介質(zhì)流動(dòng)性無需額外加熱，這也體現(xiàn)了上海巧旭能夠根據(jù)客戶實(shí)際工況進(jìn)行差異化設(shè)計(jì)——不盲目增加功能，而是按需配置，降低客戶采購(gòu)與維護(hù)成本。

從IMS100-65-200的大流量低壓泵到IMS32-20-120的小流量超高壓泵，上海巧旭在同一項(xiàng)目中提供了兩種截然不同的技術(shù)方案。這要求制造企業(yè)同時(shí)掌握大流量水力設(shè)計(jì)能力和超高壓結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)能力，并能在同一套質(zhì)量體系下穩(wěn)定輸出合格產(chǎn)品。通過此次合作，上海巧旭特種磁力泵有限公司在超臨界二氧化碳輸送、高壓水壓測(cè)試、CCS監(jiān)造配合等方面積累了工程經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于石油、化工、新能源等領(lǐng)域中存在高壓、無泄漏、多相態(tài)輸送需求的企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)而言，上海巧旭具備按照具體設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行單臺(tái)定制、并通過第三方監(jiān)造驗(yàn)證的能力，可作為特種磁力泵選型時(shí)的技術(shù)備選方之一。

策劃|校稿：張易

撰稿|配圖：大白

稿件來源：商媒在線-泵閥機(jī)電專欄