海洋石油161柱塞式注水泵高震動(dòng)故障分析和維修

趙 軍 孟慶鵬

（中海能源發(fā)展采油服務(wù)公司邊際油田作業(yè)服務(wù)公司 天津 300457）

海洋石油161柱塞式注水泵
高震動(dòng)故障分析和維修

趙 軍 孟慶鵬

（中海能源發(fā)展采油服務(wù)公司邊際油田作業(yè)服務(wù)公司 天津 300457）

本文針對(duì)海洋石油161兩臺(tái)柱塞式注水泵出現(xiàn)的高震動(dòng)故障原因進(jìn)行充分分析，并提出解決方案,增長(zhǎng)注水泵正常運(yùn)行時(shí)間，提高注水泵維修效率，減少因?yàn)樽⑺脫p壞無(wú)法恢復(fù)造成油田無(wú)法注水，影響油田正常生產(chǎn)。

注水泵；吸入閥彈簧；排除閥彈簧；入口蓄能器皮囊

1 前言

海洋石油161有兩臺(tái)注水泵，一臺(tái)壓裂泵；全部由沈陽(yáng)雙環(huán)泵業(yè)有限公司生產(chǎn)，注水泵設(shè)備位號(hào)：注水泵型號(hào)為：HP150/74-32/10,壓裂泵設(shè)備位號(hào)：JU-P-4132設(shè)備型號(hào)：HP150/59-20/14。注水泵由電機(jī)、減速齒輪箱、連桿機(jī)構(gòu)、柱塞泵四部分組成；柱塞泵由柱塞、吸入閥、吸入閥座、吸入閥彈簧、吸入閥壓套、花套、排出閥座、排出閥彈簧、排出閥壓套、側(cè)面堵塞、泵體、入口蓄能器、出口蓄能器幾部分組成。2012年7月3日復(fù)產(chǎn)以來(lái)，注水泵B主要運(yùn)行，已運(yùn)行4235小時(shí)，注水泵A運(yùn)行2432小時(shí)。

從復(fù)產(chǎn)以來(lái)，注水泵A/B損壞頻繁，表現(xiàn)現(xiàn)象為出口管線劇烈震動(dòng)，聲音異常雜亂且有撞擊聲。拆開注水泵后發(fā)現(xiàn)基本上是吸入閥損壞、吸入閥彈簧損壞，有時(shí)損壞的吸入閥損壞后產(chǎn)生小碎片進(jìn)入入口蓄能器，將蓄能器皮囊刺穿損壞，蓄能器皮囊損壞更加劇了柱塞泵的震動(dòng)。投產(chǎn)以來(lái)，共計(jì)更換了注水泵吸入閥彈簧48個(gè)，排出閥彈簧38個(gè)，更換柱塞4個(gè)，吸入閥13個(gè)，排出閥6個(gè)，花套5個(gè)，側(cè)堵3個(gè)，入口蓄能器皮囊15個(gè)。注水泵最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)間30天，最短運(yùn)行時(shí)間4天。

2 故障分析

通過(guò)與廠家進(jìn)行技術(shù)溝通，以及對(duì)注水泵的拆解、維修，注水泵高震動(dòng)可能原因如下：

（1）注水泵的彈簧材質(zhì)以及強(qiáng)度不能滿足要求，所以彈簧在運(yùn)行一段時(shí)間后很快承受不住斷裂，見下圖：

（2）注水增壓泵出口（即注水泵入口）管線有一段倒U形管，有可能造成注水泵入口管線易于集氣，當(dāng)氣體達(dá)到一定容積時(shí)，就會(huì)引起注水泵的吸入狀態(tài)變壞，從而導(dǎo)致注水泵彈簧損壞，從而導(dǎo)致高震動(dòng)。

（3）注水增壓泵的入口濾器臟堵以及注水增壓泵出口管線上旁通閥門打開導(dǎo)致注水泵供液不足，泵內(nèi)有氣使注水泵高震動(dòng)。

（4）柱塞泵彈簧損壞后，會(huì)使柱塞泵的吸入或則排出閥運(yùn)動(dòng)失去規(guī)律，從直線運(yùn)動(dòng)變成無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，從而導(dǎo)致吸入和排出閥損壞，吸入閥和排出閥損壞之后，由于柱塞還在做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以柱塞跟損壞的閥門撞擊損壞，同時(shí)側(cè)堵也被損壞導(dǎo)致注水泵劇烈震動(dòng)，同時(shí)伴隨著劇烈的無(wú)規(guī)則的撞擊音。

（5）注水泵的蓄能器皮囊充氣壓力不合適或則蓄能器皮囊損壞導(dǎo)致注水泵劇烈震動(dòng)。

3 解決方法

（1）跟廠家聯(lián)系，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用強(qiáng)度更高，材質(zhì)更好，更能耐疲勞的新型彈簧。

（2）安裝放氣閥，由生產(chǎn)人員每天定時(shí)放氣。

（3）現(xiàn)在注水增壓泵出口管線的旁通閥已經(jīng)完全關(guān)閉，注水增壓泵的入口濾器每天由生產(chǎn)人員檢查壓差，及時(shí)切換濾器清洗。

（4）每天由生產(chǎn)人員和機(jī)修人員定時(shí)巡檢，當(dāng)發(fā)現(xiàn)注水泵出現(xiàn)震動(dòng)變化時(shí)，立即停泵檢查，確定注水泵完全正常時(shí)再運(yùn)行。

（5）每次維修時(shí)，即使入口蓄能器皮囊沒(méi)有損壞，也將皮囊以及蓄能器座拆下，將進(jìn)水道檢查一下，看是否有閥片碎片，應(yīng)及時(shí)將碎片取出，防止進(jìn)入進(jìn)口蓄能器損壞皮囊。

（6）注水泵進(jìn)口蓄能器皮囊壓力調(diào)整為3BAR左右，出口蓄能器壓力為8BAR.

4 效果

在采取了以上的措施后，現(xiàn)在注水泵的維修周期從最小的4天已修延長(zhǎng)到了20天左右，現(xiàn)在主要存在的問(wèn)題還是注水泵的吸入閥和排出閥彈簧質(zhì)量不過(guò)關(guān)，現(xiàn)在一般更換都只需要更換吸入、排出閥彈簧就可以，但還是存在維修工作量過(guò)大的缺點(diǎn)。其他備件的消耗量已經(jīng)在大幅減少，尤其是注水泵蓄能器皮囊，現(xiàn)在消耗量已經(jīng)減少，從過(guò)去的每20天一個(gè)減少到40天一個(gè)。如果能夠?qū)椈傻馁|(zhì)量提高，注水泵的維修量和備件的消耗量還會(huì)有減少的空間。

5 實(shí)現(xiàn)的效益

通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)、維修注水泵高震動(dòng)，減少了注水泵的備件的消耗量，同時(shí)保證了油田及時(shí)注水，為油田的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)提供了保障，具有非常高的直接經(jīng)濟(jì)效益和更加重大的間接效益。有柱塞式注水泵的單位，在發(fā)現(xiàn)相似的注水泵高震動(dòng)時(shí)，可以根據(jù)以上的維修方法進(jìn)行檢查和維修，就能很快的排除注水泵高震動(dòng)故障。