国产大排量潜液泵有望在FPSO上“落户”

摘要: 针对国内基本无厂家提供适合液货船配套的潜液泵产品。结合武汉船机研制的潜液泵产品在“渤海明珠号”实船安装，对国产大排量潜液泵系统进行分析，以推动国产化进程。

 作者︱肖玉华

潜液泵系统是用于将液货舱内的液货向外部输送的泵送设备,主要应用在浮式生产储油卸油装置(FPSO)、成品油船、化学品船等液货船上。相对于传统的泵舱泵系统，潜液泵系统不需要设置专门的泵舱，可以直接布置在甲板上，节省了船上的空间，其一舱一泵布置方式使液货卸载更加灵活，可以输送液货舱内不同种类化学物质，此类货油泵能够适应不同密度、粘度、温度的传输介质，泵体材料具有非常高的防腐性能。

由于特殊的使用环境、复杂的系统集成及苛刻的可靠性要求，使得潜液泵系统国产化的研发投入高，设计及制造难度大。同时，国内也没有该系统及其关键设备的实际试验验证装置及验证方法。

国际上生产潜液泵的技术被FRAMO ( 挪威) 、HAMWOＲTHY ( 丹麦) 、SHINKO ( 日本) 与HYUNDAR( 韩国) 等国外少数公司垄断，在国内的供应缺口较大。挪威FRAMO 泵是当今液货船的外输及扫舱等活动的首选设备，世界市场占有率约为70%，几乎己成为行业标准，同时价格也高。

国产潜液泵原理

潜液泵系统主要由潜液泵单元、液压系统、电控系统、系统辅件等组成。潜液泵单元主要用在液货舱、残油舱、污油舱、工业水舱等，是FPSO上用的数量最多的泵。液压系统为潜液泵及船上的其他设诸如压载泵、便携泵、侧推及甲板机械提供动力源，同时利用其控制阀组控制潜液泵的运行。电控系统实现对潜液泵系统的液货舱液货卸载、压载水舱加载与卸载、液压驱动系统控制和监测。

系统组成

潜液泵单元，主要由1台布置在液货舱的WSP300 货油泵组成。潜液泵单元是实现液货卸载的执行部件，主要由潜液泵泵头、同心管柱、调速阀组成。潜液泵泵头包括水力元件、驱动轴系、液压马达等。同心管柱包括高压液压进油管、低压液压回油管、隔离空腔管、液货管、隔离空腔检查管、扫舱管。调速阀实现对液压马达流量调节，其上集成有高压油管接口、低压油管接口、隔离空腔接口。

液压控制系统，为液压潜液泵单元实现货油装卸等工作提供动力和控制。液压系统包括液压泵站、控制阀组及保压泵单元等。液压动力单元由相应数量的泵组组成，根据驱动的设备所需功率确定泵组的数量。

电控系统说明，包括货控台、接线盒及系统急停按钮、货油泵急停按钮、电机启动器、3．3kV/400 V 变压器、低压开关柜、高压开关柜等。其中，货控台是潜液泵系统的人机交互界面，实现对潜液泵系统的运行监测和控制，包含有2个面板:液压系统控制面板和货油单元控制面板。

系统辅件，为潜液泵系统的正常运行及维护提供必需工具。

功能实现

明珠号FPSO 加装WSP300 潜液泵系统其功能可行性主要体现在系统可操作性、外输过程的安全性、与中控系统的集成性。潜液泵系统设有以下措施保证功能的实现。

本地/遥控控制。潜液泵系统能够通过人机交互面板实现对液压泵站操作及潜液泵排量控制，同时系统设置有机旁控制功能，能够实现对液压泵站本地启停、压力调节等控制以及潜液泵调速阀手动调速，方便机旁人员的操作。

应急停止。潜液泵系统中包含了3 套应急停止按钮。1 套安装于货控室控制台，1套位于液压泵站机旁，用于紧急情况下停止整个液压系统，即停止液压动力泵组电机，且所有的电磁阀失电; 1 套应急停止按钮安装在潜液泵旁，用于紧急情况下停止潜液泵，液压动力泵组不停机。

越控功能。当遥控系统故障等导致系统停机时，越控功能能够屏蔽非功能性故障。

潜液泵系统与总体信息交互。控制系统能够通过FPSO上中央控制系统实现对潜液泵系统动力泵站启动/停止、液压系统压力设定、主压力设定、系统运行监测等功能。可通过硬线联接和串行通信等实现。

国产化验证

潜液泵国产化道路复杂而漫长，样品成型后需要长时间验证工作，首选渤海明珠号FPSO，因为有合适的档期对大排量的潜液泵进行加装验证，主要是对系统的集成性、工作的可靠性、试验验证等功能进行相应的考验及更高的要求，这需要大量科研人员的参与和充足研发资金的投入进行潜液泵系统关键技术的攻关、产品系列化的开展等后续工作的开展。