近日，上海巧旭特種磁力泵有限公司為中國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)管道安全輸送重點實驗平臺建設項目，定制交付了2套高壓磁力泵。這兩臺設備分別用于二氧化碳綜合實驗平臺和二氧化碳激波管測試試驗平臺，經(jīng)CCS（中國船級社）監(jiān)造驗收合格。此次交付標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)了工程化應用，為高壓力、多相態(tài)介質(zhì)的實驗研究提供了關(guān)鍵流體輸送設備。

第一臺高壓磁力泵型號為IMS100-65-200，設計壓力15MPa，水壓測試按1.5倍進行，實際承壓達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100立方米，揚程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，對泵內(nèi)部流道、間隙及磁力傳動系統(tǒng)的匹配性提出了特殊要求。上海巧旭在設計時，充分考慮了超臨界狀態(tài)下介質(zhì)密度變化對水力性能的影響，對葉輪及齒輪輪廓進行了針對性優(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)定的流量與揚程輸出。

第二臺高壓磁力泵型號為IMS32-20-120，設計壓力30MPa，水壓測試按1.5倍進行，實際承壓達45MPa，流量每小時5立方米，揚程20米。30MPa的設計壓力在磁力泵領(lǐng)域?qū)儆诟邏悍懂?，對隔離套、磁轉(zhuǎn)子、滑動軸承及殼體密封面的結(jié)構(gòu)強度均有較高要求。隔離套作為磁力泵中承受內(nèi)壓且處于交變磁場中的關(guān)鍵薄壁部件，需同時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型隔離套結(jié)構(gòu)與高磁能積的磁鋼材料，經(jīng)45MPa水壓測試后無泄漏、無塑性變形。此外，高壓工況下，泵內(nèi)部滑動軸承的潤滑狀態(tài)評估至關(guān)重要——二氧化碳在某些相態(tài)下潤滑性較差，上海巧旭選用了適合低潤滑介質(zhì)的軸承材料，并優(yōu)化了軸徑比與間隙值，降低啟動及運行過程中的磨損風險。

該項目位于新疆，所處環(huán)境具有溫差大、風沙多等特點，同時實驗平臺對設備的可靠性、可重復性以及數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性有嚴格要求。CCS監(jiān)造貫穿了原材料復驗、焊接工藝評定、無損檢測、水壓試驗及性能測試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。上海巧旭按照壓力容器及承壓設備相關(guān)標準，逐一提交了質(zhì)量證明文件與檢測報告。兩臺泵在出廠前均完成了帶介質(zhì)模擬的性能測試，測試數(shù)據(jù)經(jīng)CCS代表確認后，方予以放行。

對于中石油旗下重點實驗平臺而言，選擇磁力泵而非機械密封泵，主要是考慮到二氧化碳在實驗過程中可能涉及高壓、易燃或窒息風險，任何軸封處的微量泄漏都會影響實驗數(shù)據(jù)的準確性，同時帶來安全隱患。上海巧旭提供的全封閉磁力驅(qū)動結(jié)構(gòu)，從原理上消除了動密封泄漏點，使實驗平臺能夠長期連續(xù)運行而無需頻繁更換密封件。此外，兩臺泵均未配備夾套伴熱結(jié)構(gòu)，表明在新疆當?shù)丨h(huán)境及實驗工藝條件下，介質(zhì)流動性無需額外加熱，這也體現(xiàn)了上海巧旭能夠根據(jù)客戶實際工況進行差異化設計——不盲目增加功能，而是按需配置，降低客戶采購與維護成本。

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)同時掌握大流量水力設計能力和超高壓結(jié)構(gòu)強度設計能力，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、高壓水壓測試、CCS監(jiān)造配合等方面積累了工程經(jīng)驗。對于石油、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)或科研機構(gòu)而言，上海巧旭具備按照具體設計參數(shù)進行單臺定制、并通過第三方監(jiān)造驗證的能力，可作為特種磁力泵選型時的技術(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-泵閥機電專欄