海洋石油的開發已為全世界所矚目，世界海洋石油的日產量也在逐年增長。隨著陸上石油逐漸枯竭，海上油氣的開采將會越來越重要。同時，由于開采技術的不斷提高，海洋石油的開發將不斷向深海發展。現在我國能源戰略向海洋發展的傾向，國內三大石油公司對海洋采油平臺的投入也逐年在加大。以中海油為例，2018年已建及在建的海上平臺多達近百個。根據平臺的消防要求，每個平臺上的消防泵容量一般均在300~3000m3/h左右（包括生活用水），而以往平臺用消防泵多采用國外產品，從2004年國內公司成功在墨西哥灣的PEMEX項目上應用了柴油機驅動的立式長軸消防泵起，至今已有多套國內公司的該類產品被應用于國內外各類海洋平臺上。從產品應用的情況看基本均處于良好狀態，總結經驗，本文想通過以下幾點來闡述立式消防長軸泵在海洋工程中應用的技術特點。

立式長軸泵（可做為消防泵使用）

1規格種類

根據平臺發電機組的容量和平臺空間的設計，在各類平臺上對消防泵的選用也不盡相同。有以電動機驅動的立式長軸消防泵為主，配以1-2臺柴油機驅動的消防泵；也有全部采用柴油機驅動的立式長軸消防泵；還有一種方式是采用低揚程大流量的潛水泵配以臥式加壓泵串聯使用。但由于最后一種方式對平臺空間的要求較高，現行設計的消防泵方案均以前兩種為主。

在規格上，消防泵的出口壓力一般均在1.0-1.1MPa左右，長度在25-30m，單臺流量在300-1200m3/h。而在結構形式上，電動機驅動的多采用潛海水電機驅動的海水提升泵，柴油機驅動的多采用立式長軸的深井泵型式。

長軸泵進口裝有濾網，開孔大小適當，有效的防止大顆粒雜質進入泵內損壞泵。葉輪采用平衡孔平衡軸向力，葉輪前后蓋板均設有可更換的密封環，保護葉輪和導葉體。長軸泵中間軸和揚水管為多節，軸采用螺紋聯軸器或者套筒聯軸器聯結，揚水管數量可根據用戶需要增減，適應不同的液下深度。葉輪和導葉體可以為單級，也可以為多級，適應不同揚程要求。長軸泵揚水管采用法蘭聯結，相鄰2節揚水管之間有導軸承體，導軸承體和導葉體上均裝有導軸承。殘余軸向力和轉子部分的重量可由電機支座內的推力軸承承受或者帶推力軸承的電機承受，推力軸承采用合適的潤滑形式。#長軸泵#

2材料要求

根據海水對金屬材料腐蝕的特點，在接觸介質部分的零部件材料選擇上一定要符合相關的標準和設計要求。在API610的附錄G“材料等級選用指南”中雖然對海水應用沒有明確應該使用何種等級的材料，但從其它應用場合參考，如鹽水等是明確了選用D-1或D-2級的材料。由API610附錄表H中可查得D-1和D-2材料分別對應的是雙相不銹鋼和優質雙相鋼。由于海水腐蝕的特點是晶間腐蝕和孔蝕，而雙相鋼的特點就在于良好的晶間結構及耐孔蝕性能，并且有比其它不銹鋼更高的耐氯化物應力腐蝕性能。因此在該類產品中選擇雙相不銹鋼作為泵軸、葉輪、泵體及揚水管的材料是最具性價比的。

3防沙結構

有些海域的海水含沙量都較大。這就造成當泵組運行時，大量夾砂海水會對泵軸及泵軸承產生磨損破化，縮短以上部件的使用壽命。因此在上述海域使用的泵需要用一種防沙結構來避免該種破環。

在NFPA20中，對立式長軸消防泵做了兩種結構的規定：水潤滑開式軸和油潤滑閉式軸，標準中闡述的選擇原則是在當泵安裝平面與水面相距15.3m以上時宜選擇油潤滑的閉式軸結構。這不僅考慮了由于水位較低時，泵上部軸承位的潤滑問題，但同時這種結構也解決了含沙海水對軸系部件的磨損破壞。

當采用油潤滑閉式軸結構時，水泵的泵軸和軸承部位均被密閉在護管中，與海水不接觸，而潤滑油也充滿在護管中，并在水泵上方布置了加油裝置。這就有效地解決了防沙保護、長軸潤滑等問題。#長軸泵#

4防海生物

在我國的南海及東海海域，由于溫度等原因，海洋附著生物的生長非常頻繁和迅速，一旦設備下到海水中，沒有及時啟用防海生物裝置，其在海水消防泵濾網及進水口處的附著嚴重影響了設備的運行。針對這種嚴重危害，必須采用一種有效的防海生物生長的措施。

目前較為成熟且為廣泛應用的方法主要有3種：①電解海水防污染法，即采用次氯酸鈉發生器防污染法；②電解銅、鋁陽極防污染法；③電解海水和電解銅、鋁聯合防污法。現在比較成熟和方便的方法選用電解銅鋁防海生物的方法，通過銅陽極在海水中電解，產生微量銅離子，鋁電解后生成少量氫氧化鋁絮狀物，海水帶著這種高黏性的絮狀物從系統中通過時，絮狀物就散布開來，黏在海生物幼蟲可能棲生的海水流的較緩慢的區域，慢慢的這些絮狀物附著在海水管系內壁上，在整個系統中形成一層很薄的保護層，從而防止海生物附著及海水腐蝕的雙重作用。

以上幾種方法都必須在消防泵上添加相關的部件，如噴射環、電極安裝架，電纜固定夾等。不僅如此，為控制次氯酸鈉或銅離子在泵濾網處的濃度，有效防治海洋附著生物的生存，必須防止海水浪涌沖淡藥水。在海洋平臺的消防泵安裝時，一般均采用了外加護筒的安裝型式。這樣不僅達到了防止海浪的浪涌對懸臂安裝的立式長軸消防泵的影響，也方便了對消防泵濾網及進口處的海生物的生存，必須防止海水浪涌沖淡藥水。在海洋平臺的消防泵安裝時，一般均采用了外加護筒的安裝型式。這樣不僅達到了防止海浪的浪涌對懸臂安裝的立式長軸消防泵的影響，也方便了對消防泵濾網及進口處的海生物防治措施。

5防凍

有些近海平臺會出現海面結冰的現象。一旦該現象發生在泵體內部，將嚴重影響消防泵的運轉，甚至會導致泵體內部的損壞。為保證嚴冬季節消防泵能正常投入運行，一般均需在接近水面及水面下一定距離的揚水管上加裝上加熱裝置。并且該加熱裝置的設計需要考慮到加熱功率、電氣防水、加熱器部分的保溫及溫控等各方面的技術要求。特別是選用加熱器功率的計算方面，必須在所需伴熱管線內的水的溫升所需功率、所需保溫的管線溫升所需功率、保溫管線的熱損失等三方面全面考慮。根據當地水文資料、預警時間及高溫報警值計算出所需加熱裝置的功率。#長軸泵#