浅谈油田高速泵故障的分析与处理

浅谈油田高速泵故障的分析与处理

0总结高速泵的运行具有高扬程度、低流量、可靠运行等特点，性能好，为此，广泛应用于石化行业，大大降低了故障率，具有较高的应用价值。1高速泵的常见故障1.1轴系压泵摆线齿轮型油泵当前,一般应用的高速泵采取一级增速模式,在输入轴的顶端部位,装有定排量的摆线齿轮型油泵,通过增速箱可实现轴驱动。在增速箱中进水过程中,可能出现供油不足的问题,或者增速箱齿轮故障,造成轴承抱死;在轴承抱死的瞬间,极易出现扭矩剪力,导致增速箱的箱体变形,而此时箱体中的轴承座发生变化,可能出现故障。1.2密封和密封腐蚀如果出现机械密封泄漏量增大现象,可考虑以下几点原因:(1)当高速泵在最小流量状态下运转,可能出现内部沸腾现象,造成密封面的颤动或者震动;(2)密封件或者O形圈等受到化学腐蚀。在应用高速泵过程中,除了发挥高速泵的本身性能之外,还要做好日常维护与管理工作,如果密封件或者O形圈受到化学腐蚀,则对设备的正常运行及使用寿命产生影响;(3)在密封腔或者密封弹簧一面,出现了固体颗粒,造成密封面的磨损;(4)高速泵密封的转动面出现裂纹或者破碎,主要由于装配不当或者密封摩擦而造成。1.3汽化和汽蚀一方面,在离心泵运转过程中,液体的压力从泵入口到叶轮入口位置逐渐下降,在叶片的入口附近,液体压力有所降低。之后,由于叶轮对液体产生作用,因此液体的压力有所上升。如果叶轮片的入口附近压力减小,并处于液体输送的温度之下,则会产生饱和蒸汽压力,造成液体的汽化现象。同时将液体中溶解的气体逸出,产生诸多气泡。如果气泡随着液体而流入到叶道中,则压力逐渐增高,且外部的液体压力高于汽泡中的汽化压力,那么气泡就会出现再次凝结,溃灭之后产生空穴现象,周围液体向空穴的发展速度加快,液体之间相互撞击,增大局部压力。另一方面,在生产装置正式开工之前,需要对存储油品的油罐或者高速泵进行扫线;完成扫线工作之后,由于蒸汽聚集在高速泵或者管线中,难以及时排放或者冷凝;那么在排气过程中,泵中的气体可能对高速泵的正常运行产生影响,造成汽蚀。另外,有关汽蚀不上量问题,还有可能由于管线或者泵中的气体排放不彻底,对高速泵的运行性能造成影响,降低泵的扬程与流量。1.4人工回转电机的叶片在高速泵中,由于设有增速装置,因此转速较高;如果高速泵的腔中含有杂物或者油品的温度较低,直接启动可能造成轴承以及花键的损坏。但是每次启动之前拆下立式电机的护罩,再人工转动电机风扇的叶片,比较麻烦;如果不拆掉电机护罩,不转动风扇叶片,也可能造成高速泵零件的严重损坏或者电机烧线圈故障,对整个生产装置的运行产生影响,给企业带来经济损失。1.5高速泵+出口阀门一般情况下,高速泵的额定流量约为20m3/h,扬程为380m。根据高速泵的运行要求,在正式启动泵之前,应将进口阀门全开,进、出口阀门微开。但是应注意高速泵不能在完全关闭出口阀口的状态下启动。当出口阀门打开之后,启动高速泵。在1min之内,压力表的压力显示值明显降低,直到为0。当密封体的孔口打开之后,将泵腔中的介质蒸汽或者空气排放出去,直到流出介质液体为止。经过数次启动之后,难以将压力维持在指标标准范围内,并经过各种分析与判断,可能由于出口管线的设计不合理而造成,直径过大,造成流量与出口管径的工艺要求不相符。2处理错误的措施2.1高速泵整体磨损有关高速泵中的增速箱故障问题,可采取以下检修处理措施:(1)查看高速泵中滚动轴承的精度、牌号等参数,要求精度至少为P4;(2)减少高速轴组件和滑动轴承的磨损问题,在止推断面以及轴颈位置不能出现熔接物、过热痕迹或者各种转移物等,如果高速泵的磨痕深度高于25μm,则需要更换高速轴;另外,滑动轴承中也不能出现过热痕迹或者熔接物,当磨损达到一定限度,需进行更换;(3)在齿轮的工作面中,不得出现磨损或者疲劳剥落等问题;(4)上下箱体的齿轮中心距离,公差控制在0.22mm之内;(5)对于内置的润滑油泵的供油压力来说,应保持在0.2~0.5MPa范围内;在安装过程中,避免出现小圆柱销断裂或者脱落现象,同时检查内外齿面的磨损状况。2.2密封液的更换有关高速泵机械的密封处理,主要做到以下几点:(1)将高速泵中的蒸汽排出,然后再将泵启动,避免过多的油吸收损失,减少震动;(2)如果固体污垢将密封粘合,应分析液体的特性,并从外部注射密封液;(3)在更换花键套时,严格控制中性的偏差范围,避免震动产生的故障;(4)在利用蒸汽进行高速泵扫描时,应注重控制时间,如果出现密封圈老化问题,则及时更换。2.3速泵管路流动损失为了改善汽蚀不上量现象,可主要做到以下几点:(1)增强高速泵的静压力以及贮液罐的液位高度。(2)减少高速泵的管路流动损失,在符合标准的前提下,尽量缩短管路长度,降低管路流速,将进口阀门打开,改造工艺。同时检查管线的阀门与过滤网,降低吸入管线的压力。(3)在高速泵正式启动之前,将泵中的气体排放干净。由于高速泵的泵壳与叶轮之间的距离较小,因此在启动与运转过程中,需减少压力作用,避免泵壳与叶轮之间产生涡流。2.4带支撑体的气焊充填法将高速泵电机的护罩拆卸下来,在主轴中焊接一个长度为90mm的短轴,利用气焊在电机端护罩的护网中割出一个圆孔,在护网与遮雨板之间架起支撑架,留有约50mm的间隙。在高速泵正式启动之前,利用活动扳手转动主轴,实现盘车过程,这样就可避免难以盘车的隐患,实现安全生产。2.5压力值的控制一方面,在高速泵的出口管线后端位置,增加旁路阀;在出口主阀门的位置,与高速泵的出口管线连接。在高速泵启动之前,无需打开出口主阀门,仅打开旁路阀的2扣、3扣即可。当压力表的压力值到达3.5MPa之后,保持压力1min以上,再将旁路阀的2扣、3扣开大。这种情况下,压力表的压力值可能有所下降,直到3.0MPa左右即停止,直到高速泵安全、稳定的运行。另一方面,通过密封体附近的径口位置,将蒸汽及空气排放干净。如果高速泵输送的液体浓度较大,则适当增强储罐油品的适应温度,让高速泵留有更多预热的时间。当进口压力远远低于大气压力的情况下,则要检查进口管线位置是否发生漏气问题。3系统维护措施3.1主冷凝器启动前的控制有关高速泵的维护,主要针对润滑油系统或者易损零件。高速泵的润滑油系统主要包括主润滑油泵、油过滤器、齿轮箱油槽、油热交换器等。在油槽中,利用润滑油泵将油抽出来,再通过内部管道将油管固定,在热交换器中加热,经过过滤器再回到齿轮箱中;当进入到轴承中,经过轴承运行,油又回到了油箱中。一般情况下,齿轮箱可装有4~5L油,油位达到视镜的30%~60%,齿轮箱不宜装油过满,否则可能造成极度加热或者泡沫增多。在主驱动器启动之前,先将润滑泵预备运转约30s时间,确保油管排空,并将里面的空气排出来。当主驱动器符合操作速度后,即可关闭预润滑油泵,在主泵运行过程中,不能使预润滑油泵持续操作。结合轴承配置的方式以及应用的润滑油特点,可通过齿轮箱中的润滑油泵将油压保持在40~60psig之间。在正常操作状态下,齿轮箱的运转不得低于10psig。3.2高速泵的密封在高速泵中,齿轮箱的油以及过滤器应至少每半年更换一次,以此确保润滑油质量,避免由于油的乳化作用,而对泵体或者齿轮箱造成损坏;高速泵的密封排放口需定期检查,如果泄漏量较大,则需要更换新的密封。在齿轮箱