石油輸送用渦巻ポンプ選定ガイド

石油・ガス企業にとって、適切な選択石油輸送用渦巻ポンプ重要な決定です。合理的な選択には、輸送するオイルの種類 (粘度はポンプの性能に直接影響します)、流量要件 (動作ニーズに十分な容量を確保する)、設置環境 (温度や圧力など) など、複数の要素を考慮する必要があります。このガイドでは、選択プロセスを 5 つの主要な次元に分類し、よくある落とし穴を回避し、ニーズに合った石油輸送用遠心ポンプを選択し、コストを最大 30% 削減するのに役立ちます。

1. 動作条件を分析し、主要なパラメータを確認する

石油輸送用遠心ポンプを選択する際の最初の最も重要なステップは、実際の動作条件を完全に理解することです。

確認すべき主要なパラメータ:

• 流体粘度:粘度は原油、重油、完成油によって大きく異なります。たとえば、粘度が 1000 センチストークス (cSt) を超える重油では、流動抵抗が大幅に増加します。軽油用に設計された標準ポンプを使用すると、流量が不十分になり、モーターが過負荷になります。高粘度媒体用に最適化されたインペラ流路を備えた石油輸送用遠心ポンプを選択するか、輸送前に粘度を下げるために予熱システムを設置してください。
• 動作温度:製油所や海洋プラットフォーム内の油の温度は、-20℃ (北極地域) から 200℃ (高温精製プロセス) までの範囲になります。低温ではオイルが固化する可能性があり、高温ではシール材の劣化が促進されます。耐熱コンポーネントを備えた石油輸送用遠心ポンプを選択してください。高温のシナリオでは、バイトン シールまたは金属ベローズ シールを使用します。低温環境の場合は、耐低温性の潤滑剤や 316L ステンレス鋼などの構造材料を選択してください。
• システム圧力:パイプラインの入口および出口の圧力は、ポンプ ヘッドの選択に直接影響します。長距離の石油輸送パイプラインのシステム圧力は 10 ～ 20 bar になる場合があり、耐高圧性の石油輸送用遠心ポンプが必要です。海洋石油採掘では、ポンプ ケーシングの変形を防ぐために、ポンプは深海の圧力 (最大 50 bar) に耐える必要があります。配管系の最高圧力を必ず確認し、実際の使用圧力の1.2～1.5倍の定格圧力を持つポンプを選定してください。

2. 流量と揚程の一致

流量と揚程は、石油輸送用遠心ポンプの 2 つの中心的な性能指標です。パラメータの不一致は、最も一般的な選択エラーです。

• オーバーサイズ:実際のニーズをはるかに超える流量または揚程の石油輸送用遠心ポンプを選択すると、エネルギーの無駄が発生します。たとえば、実際の要件が 50 立方メートル/時 (m3/h) の流量と 80 メートル (m) の揚程である場合、100 m3/h の流量と 120 m の揚程のポンプを使用すると、エネルギー消費が 30% ～ 50% 増加します。過剰な容量は使用されませんが、モーターは依然として全負荷で動作します。
• アンダーサイズ:流量や揚程が不十分な状態で石油輸送用遠心ポンプを使用すると、モーターが定格出力を超えて動作し、過熱、寿命の短縮、さらには焼損の原因となります。たとえば、定格揚程が 60 m のポンプは、80 m の揚程を必要とするパイプラインには対応できません。ポンプは最高速度で継続的に動作するため、インペラとベアリングが急速に摩耗します。

3. 主要な材料の選択: 炭素鋼、ステンレス鋼、耐摩耗性合金

石油輸送用遠心ポンプの材質は、耐食性、耐摩耗性、耐用年数に直接影響します。異なるオイル媒体と動作条件には、適合する材料が必要です。材料の選択が間違っていると、3 ～ 6 か月以内にポンプが故障する可能性があります。

4. エネルギー効率評価: 効率曲線、モーター出力、VFD テクノロジー

エネルギー消費は、石油輸送用遠心ポンプの総ライフサイクル コストの 60% ～ 70% を占めます。高効率ポンプを選択すると、長期的な運用コストを大幅に削減できます。効率が 5% 向上しただけでも、年間数万ドルを節約できます。

• 効率曲線:各石油輸送用遠心ポンプには、流量と効率の関係を反映した対応する効率曲線があります。 「高効率ゾーン」とは、効率が 80% を超える範囲を指します。実際の動作点がこのゾーン内にあるポンプを選択してください。需要のわずかな変化が効率の急激な低下を引き起こすため、狭い高効率ゾーン (例: 流量範囲の 10% ～ 15% のみをカバーする) を持つポンプは避けてください。
• モーター出力:モーターは石油輸送用遠心ポンプの「心臓部」であり、その効率は全体のエネルギー消費に直接影響します。 IE3 (高効率) や IE4 (超高効率) などの国際エネルギー効率規格を満たすモーターを選択してください。たとえば、IE4 モーターは IE2 モーターよりも 5% ～ 8% 効率が高く、24 時間 365 日稼働しているポンプの場合、これは大幅なエネルギー節約につながります。モーター出力がポンプの定格出力と一致していることを確認してください。モーターが大きすぎるとより多くのエネルギーを消費し、サイズが小さいモーターは過負荷で動作します。
• 可変周波数駆動 (VFD) テクノロジー:VFD を取り付けると、石油輸送用遠心ポンプは全負荷で継続的に動作するのではなく、実際の流量需要に基づいて速度を調整できるようになります。これは、流量が変動するシナリオ (変動する生産計画を持つ製油所など) で特に役立ちます。研究によると、石油輸送用遠心ポンプに VFD を追加すると、エネルギー消費量が 20% ～ 40% 削減され、投資は通常 6 ～ 12 か月以内に回収されます。

5. ブランドと認証のスクリーニング: API 610 認証の重要性と業界の事例

• API 610 認証:アメリカ石油協会 (API) が発行した API 610 規格は、石油・ガス産業における遠心ポンプの世界的なベンチマークであり、設計、材料、性能、テストに関する厳しい要件を定めています。 API 610 の認定を受けた石油輸送用遠心ポンプは、厳格な試験 (静水圧試験、性能試験など) を受け、石油業界の高い基準を満たしています。 API 610 認証のないポンプは避けてください。
• 業界事例の経験:特定の分野で成熟したアプリケーション ケースを持つブランドを選択してください。たとえば、海洋石油採掘用の石油輸送用遠心ポンプが必要な場合は、海洋プラットフォームに機器を供給しているブランドを選択してください。メーカーに事例紹介を依頼してください。
• アフターサービスネットワーク:石油輸送用遠心ポンプには定期的なメンテナンスと適時の修理が必要です。世界的または地域的なアフターサービス ネットワークを備えたブランドを選択してください。できれば 24 ～ 48 時間以内にオンサイト サポートを提供できる地元のサービス センターを備えたブランドを選択してください。メーカーが延長保証 (2 ～ 3 年など) または予防メンテナンス プランを提供しているかどうかを確認します。

結論: コスト削減と効率向上のために適切な石油輸送用遠心ポンプを選択する

石油輸送用遠心ポンプを選択するには、動作条件の慎重な分析、性能パラメータの正確な一致、合理的な材料の選択、エネルギー効率の評価、信頼できるブランドのスクリーニングが必要です。これらの原則により、不十分なシステム リソース管理による将来の運用への悪影響が防止されます。個別の選択に関するアドバイスについては、API 610 認定と業界経験を持つ専門のポンプ メーカーにご相談ください。テフィコ特定のニーズに合わせてソリューションをカスタマイズできます。