淺析柱塞式油泵的故障鑒定與維修

王曉軍

摘要：國內(nèi)油田大部分已進(jìn)入了高含水開發(fā)期,常規(guī)柱塞抽油泵是主要的采油方式之一。由于高含砂、高含水、高礦化度、高溫蒸氣稠油開采、注聚合物開采及強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)環(huán)境等因素影響,柱塞泵井平均檢泵周期越來越短，有的甚至不到30天就需要檢泵,嚴(yán)重影響油田開發(fā)。根據(jù)柱塞抽油泵的失效原因,如油井出水、出砂、易腐蝕結(jié)垢注入物的注入、礦化度高、井底溫度、出液介質(zhì)腐蝕程度大、井身結(jié)構(gòu)及柱塞抽油泵自身結(jié)構(gòu)的不適應(yīng)、柱塞與泵筒表面處理及表面材料不能滿足需求等,作者對柱塞泵的故障堅(jiān)定與維修做了簡單的闡述。

關(guān)鍵詞：柱塞式油泵；故障；維修

1 介紹

1.1 柱塞，偶件的磨損特征

柱塞偶件的磨損，主要集中于柱塞頭部、過梁處、停供邊及柱塞的進(jìn)回油孔處。

柱塞頭部的磨損特征。此處磨損最大，在接觸面上有上深下淺、上粗下細(xì)的溝痕，磨損處呈乳白色，在光照下尤為明顯。溝痕最大深度可達(dá)0.023-0.025毫米，最大寬度為4-5毫米，長度為10毫米左右。

柱塞頭部過梁的磨損特征。此處的磨損較柱塞頭部為小，多呈梳狀不深的細(xì)溝紋，同樣上深下淺，上粗下細(xì)。

柱塞停供邊的磨損特征。從斜槽上邊緣向上磨損逐漸減小，磨損寬度為5毫米左右，呈乳白色，同時(shí)停供邊的棱被磨鈍變圓。

柱塞下部臺(tái)肩的磨損特征。此處磨損很小，僅在臺(tái)肩圓周上有短細(xì)紋。

柱塞套的磨損特征。磨損主要在進(jìn)回油孔附近，且進(jìn)油孔處比回油孔處大。進(jìn)油孔的磨損部位在沿孔的中心線附近，上部磨損從孔上邊緣開始向上延伸約6-7毫米，深約0.024-0.027毫米，下部從孔下邊緣開始向下延伸約4.5毫米，深約0.015-0.017毫米，磨損寬度較孔直徑約大。

回油孔附近表面的磨損主要在左邊，寬約2-2.5毫米，向上延伸2-3毫米，向下延伸4-5毫米，孔右邊磨損很小。

1.2 柱塞偶件的鑒定

對于柱塞偶件的鑒定，首先是用目測進(jìn)行一般性檢查，看有無明顯的缺陷，對合格或無法確定者，再通過試驗(yàn)作進(jìn)一步鑒定。

目測鑒定。用肉眼看到柱塞的頭部、停供邊周圍或柱塞套油孔周圍，因磨損而呈乳白色，用指甲刮有明顯感覺，柱塞或套有銹蝕、裂紋，柱塞頂端或停供邊有剝落等，有以上缺陷之一者，柱塞偶件即為報(bào)廢。

用簡易真空法鑒定。用右手食指蓋住柱塞頂部孔，左手將柱塞慢慢向外拉出，此時(shí)右手食指應(yīng)感到有吸力，當(dāng)拉到約有柱塞全長2/5時(shí)，很快松開柱塞，此時(shí)柱塞在真空吸力的作用下迅速回到原位置；說明此柱塞可繼續(xù)使用。否則，應(yīng)換新件或待修復(fù)。

密封性試驗(yàn)鑒定?？捎脟娪推髟囼?yàn)器試驗(yàn)，將柱塞偶件裝入噴油泵體，裝入出油閥座及其他零件，不裝出油閥及出油閥彈簧，擰緊出油閥緊座，將噴油泵的出油閥緊座端接到噴油器試驗(yàn)儀的高壓油管接頭處，使柱塞處于最大供油位置，壓噴油器試驗(yàn)儀的手壓桿，使油壓升至22540千帕，停止泵油，測定油壓從19600千帕降到9800千帕所需時(shí)間。其值應(yīng)在16-29秒。否則，即為不合格。

1.3 柱塞偶件的修理

柱塞套上端面不平 可采用粒度600以上的研磨膏涂在厚玻璃上，研磨上端面。研磨時(shí)應(yīng)使柱塞套與玻璃板保持垂直，用力輕而均勻，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，一邊移動(dòng)，并不斷改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向，磨到端面平滑無刻痕即可。

柱塞在柱塞套內(nèi)阻滯。一般在新?lián)Q的柱塞副中常見，可在柱塞導(dǎo)向部分涂上機(jī)油與柱塞套進(jìn)行互研。若緊度過大，則應(yīng)涂上拋光膏互研。研磨時(shí)可用臺(tái)鉆或手搖鉆夾住柱塞，用右手握住柱塞套來回移動(dòng)互研。對于頂部碰毛的柱塞，可用粒度為800的細(xì)油石，涂上機(jī)油，將柱塞傾斜30度左右，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)拄塞，除去毛刺。

對于磨損嚴(yán)重的柱塞偶件，應(yīng)更換新件。

2 出油閥偶件的磨損特征、鑒定與修理

2.1 出油閥偶件的磨損特征

出油閥偶件的磨損，主要在密封錐面、減壓環(huán)帶和導(dǎo)向部分。

密封錐面的磨損特征。此處磨損較大，使閥座密封環(huán)帶寬度增加，光潔度下降；在出油閥錐面上則出現(xiàn)環(huán)溝，深度約為0.05毫米。

減壓環(huán)帶的磨損特征。此處磨損也較大，磨損后的減壓環(huán)帶呈錐形，上大下??；圓柱表面上遍布溝痕，上淺下深；減壓環(huán)帶的下棱邊因磨損而變圓。

導(dǎo)向面的磨損特征。此處磨損較小，磨損后上部較下部大，在出油閥座與出油閥座減壓環(huán)帶相配合的導(dǎo)向部分也有磨損。

2.2 出油閥偶件的鑒定

一般鑒定用肉眼觀察，若出油閥偶件有下列缺陷之一者，便不能再使用。

①減壓環(huán)帶有嚴(yán)重的磨損痕跡，呈乳白色的軸向劃痕，用指甲刮有明顯感覺或減壓環(huán)帶圓周上的軸向刻痕密集到看不出原有表面光潔度時(shí)。

②密封錐面磨損過多，密封環(huán)帶過寬或在密封環(huán)帶上有塌陷。

③出油閥及閥座有銹蝕，或有金屬剝落及深的磨料刻痕時(shí)。

④出油閥座下平面嚴(yán)重銹蝕時(shí)。

⑤出油閥座密封錐面上有明顯的環(huán)形槽痕，用指甲刮有感覺時(shí)。

出油閥偶件密封性簡易試驗(yàn)鑒定

①密封錐面的簡易試驗(yàn)鑒定。用大拇指和中指拿住出油閥座，用食指將出油閥壓緊在閥座上，用嘴吸出油閥座下平面的孔，并移到嘴唇，若能被嘴唇吸住，說明密封性能良好。還可將出油閥總成裝入油泵體，不裝柱塞，從高壓油管接頭處通人294-490千帕的壓縮空氣進(jìn)行檢查。若不漏氣，說明密封性能良好,否則應(yīng)修理或更換新件。

②減壓環(huán)帶的簡易密封性能試驗(yàn)鑒定 用拇指抵住出油閥座下平面的孔，將出油閥放人閥座中，用食指輕輕往下按，當(dāng)減壓環(huán)帶進(jìn)入閥座時(shí)，感到有壓縮空氣向上的反彈力。當(dāng)松開食指時(shí)，出油閥能反彈上來，則說．明減壓環(huán)帶與出油閥座孔的密封性良好，否則為不合格。

③對于新更換的出油閥偶件，還要進(jìn)行滑動(dòng)性試驗(yàn)。將在柴油中浸泡過的出油閥偶件取出，拿住閥座，使其保持在豎直位置，然后將出油閥抽出大約閥體曲1/3，即松手，閥體應(yīng)能在自身重量作用下落到閥座上，再將出油閥轉(zhuǎn)動(dòng)任意角度試驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)相同。

2.3 出油閥偶件的修理

決定出油閥能否繼續(xù)工作的關(guān)鍵部位是密封錐面。

密封錐面有輕微磨損或接觸不良時(shí)，可在密封錐面上均勻地涂上研磨膏，然后插入閥座中旋轉(zhuǎn)研磨，研磨若干次后，再轉(zhuǎn)換一個(gè)方向研磨。注意，不要讓研磨膏粘在減壓環(huán)帶上。研磨一定時(shí)間后，清洗掉研磨膏，再蘸上柴油互研，并將出油閥在閥座上輕拍數(shù)次。研磨，清洗干凈，再進(jìn)行密封性能試驗(yàn)。

結(jié)語

只有對抽油泵及時(shí)的維護(hù)與修理，才能使其正常工作，延長泵的使用壽命。