輸油臂故障原因分析與防范措施

經(jīng)驗(yàn)人：周作橋

輸油臂作為原油碼頭的一種特殊的輸油設(shè)備，文章統(tǒng)計(jì)了某原油碼頭半年來輸油臂的故障情況，歸納出輸油臂故障的幾種形式，具體分析了各種故障形成的原因，并且提出了避免輸油臂故障的防范措施。

輸油臂故障情況調(diào)查

某原油碼頭共有4 臺(tái)RC16DEQ-30/22.4 船用輸油臂，經(jīng)過調(diào)查統(tǒng)計(jì)，2012 年1～6 月份，在接卸作業(yè)期間，輸油臂共發(fā)生故障15 次，故障停機(jī)時(shí)間累計(jì)達(dá)36h，嚴(yán)重影響碼頭的接卸作業(yè)，形成不必要的油輪滯期，企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

在15 次故障現(xiàn)象中，主密封滲漏8 次，故障停機(jī)時(shí)間為16h；內(nèi)外臂展開角一級(jí)報(bào)警4 次，故障停機(jī)時(shí)間為10h；水平越位一次報(bào)警1 次，故障停機(jī)時(shí)間為4h；緊急脫離裝置（Emergency Release System.ERS）動(dòng)作1 次，故障停機(jī)時(shí)間為4h；快速液壓接頭密封滲漏1 次，故障停機(jī)時(shí)間為2h。

輸油臂故障原因分析

主密封滲漏

經(jīng)過對(duì)失效的主密封圈進(jìn)行測(cè)量、分析，認(rèn)為：主密封圈原骨架為不銹鋼材質(zhì)，因不銹鋼材質(zhì)物性決定，不銹鋼骨架耐腐蝕，但彈性較小，密封圈骨架在受擠壓變形后回彈量不足，從而發(fā)生原油滲漏。

接線盒防水設(shè)計(jì)不合理

進(jìn)、出線口密封老化或密封不嚴(yán)密，雨水及潮濕空氣就會(huì)從進(jìn)、出線口進(jìn)入接線盒內(nèi)，當(dāng)積水在24VDC 限位開關(guān)接線端子上形成短路，開關(guān)由常開狀態(tài)變?yōu)殚]合狀態(tài)，造成閉路誤報(bào)警。

緊急脫離裝置誤動(dòng)作

輸油臂運(yùn)行時(shí)，受原油流動(dòng)沖擊、震動(dòng)，頂絲容易出現(xiàn)松動(dòng)，裝置下推桿對(duì)蝶閥的閥板失去自鎖作用，推桿在重力作用下，切斷剪切銷，并推動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，船、臂兩側(cè)蝶閥關(guān)閉，則抱箍打開，導(dǎo)致緊急裝置誤動(dòng)作。

輸油臂故障防范措施

主密封滲漏

改進(jìn)主密封圈骨架材料：把密封圈鋼骨架不銹鋼更換為高碳鋼材料，提高了密封圈骨架彈性；

增大主密封圈的預(yù)壓量：主密封圈密封處厚度增加1mm 預(yù)壓量，使壓縮量達(dá)到3mm，提高了密封效果；

修改輸油臂操作規(guī)程：原規(guī)程中的抽空作業(yè)會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，負(fù)壓會(huì)破壞主密封骨架的彈力，當(dāng)雜質(zhì)進(jìn)入密封面，會(huì)破壞密封面，造成主密封滲漏；因此修改規(guī)程為為“輸油臂停止作業(yè)后，關(guān)閉輸油臂根部陸域方向的閥門，開啟輸油臂三維接頭處的真空破壞器，然后啟動(dòng)螺桿泵，進(jìn)行抽空作業(yè)”。

接線盒設(shè)計(jì)不合理

改進(jìn)輸油臂限位接線盒進(jìn)線方式：接線盒進(jìn)線口全部向下安裝，并擰緊進(jìn)口接頭密封螺帽，防止雨水、露水及潮濕空氣等進(jìn)入接線盒內(nèi)。

緊急脫離裝置誤動(dòng)作

改進(jìn)輸油臂定位銷的固定方式：在下推桿鉆孔，將原頂絲改為剪切銷，解決頂絲易松動(dòng)問題；

保留復(fù)位銷：輸油臂接船后不拆除油缸上、下推桿聯(lián)接的復(fù)位銷，依靠油缸的實(shí)現(xiàn)機(jī)械自鎖。開啟輸油臂液壓分站內(nèi)緊急脫離裝置液壓管路閥門，保持緊急脫離裝置油缸壓力正常，實(shí)現(xiàn)液壓自鎖；

制訂剪切銷更換制度：緊急脫離裝置剪切銷每卸2 艘船必須更換；下推桿剪切銷、抱箍剪切銷每半年更換；

修改PLC 程序：取消緊急脫離裝置二級(jí)報(bào)警后自動(dòng)脫離功能，改為值班人員手動(dòng)操作，防止出現(xiàn)二級(jí)誤報(bào)警而引起的誤脫離。

效果檢查

2014 年度輸油臂故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)見下表

從上表可以看出，輸油臂仍然出現(xiàn)主密封故障，但其故障次數(shù)大大降低，年度降幅為75%，且停機(jī)時(shí)間降至為0；其他故障次數(shù)與停機(jī)時(shí)間均降至為0，效果明顯。

結(jié)束語(yǔ)

輸油臂故障原因比較復(fù)雜，在查找故障原因時(shí)，要根據(jù)輸油臂的故障表現(xiàn)形式、部位進(jìn)行綜合分析、判斷，從輸油臂本體、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及運(yùn)行狀態(tài)多方面考慮。輸油臂本體如繩輪系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)彎頭等狀況；液壓系統(tǒng)電磁閥、蓄能器、油泵等工作狀況；電氣控制系統(tǒng)如輸油臂PLC 模塊、工作情況；運(yùn)行狀態(tài)如船泵及輸油管線壓力、流量、溫度、振動(dòng)、聲音等等。