海上油田平臺(tái)主冷卻海水泵故障處理

楊慶慶

（中海油有限公司天津分公司 天津塘沽 300450）

一、故障現(xiàn)象

2021年03月30日上午，動(dòng)力班組巡檢人員發(fā)現(xiàn)1#主冷卻海水泵軸承箱振動(dòng)升高，驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)：8mm/s、非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)：6mm/s，軸承箱溫度正常。同時(shí)，軸承箱溢流孔處有海水滲出，判斷機(jī)封泄漏，因此立即停用1#主海水泵，同時(shí)將泵進(jìn)出口進(jìn)行隔離。

二、主冷卻海水泵主要結(jié)構(gòu)及參數(shù)

主冷卻海水泵屬于立式電機(jī)驅(qū)動(dòng)離心泵，該類泵流量、揚(yáng)程及性能范圍均較大[1]，在海上機(jī)艙內(nèi)多采用該類泵輸送海水。泵的機(jī)械密封形式為單彈簧式機(jī)封。軸承箱驅(qū)動(dòng)端軸承型號(hào)：SKF7318BECBP（單列角接觸球軸承），可以同時(shí)承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，能在較高的轉(zhuǎn)速下工作，該類軸承特別適用于承受復(fù)合負(fù)荷。非驅(qū)動(dòng)端軸承型號(hào)為：SKF63162RS1，深溝球軸承，該軸承的應(yīng)用范圍非常廣，在高速甚至極高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，并無(wú)須經(jīng)常維護(hù)，深溝球軸承即使在高轉(zhuǎn)速條件除了承受徑向負(fù)荷外，還可以承受雙向的軸向負(fù)荷[2]。軸承潤(rùn)滑采用CALTEX Multifak EP2（加德士多功能鋰基極壓潤(rùn)滑脂2），該品牌油脂采用深度精煉礦物基礎(chǔ)油、鋰稠化劑、極壓添加劑和防銹抗氧化劑精心配制而成，極壓添加劑為在高負(fù)荷下的零部件提供抗磨損保護(hù)，具有極強(qiáng)的抗氧化能力。泵的參數(shù)如下：

表1 主冷卻海水泵主要技術(shù)參數(shù)

三、主冷卻海水泵軸承箱溢流口海水滲出原因及分析

（一）原因分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)故障現(xiàn)象和歷史類似故障分析其存在的原因可能如下：

1.機(jī)封動(dòng)環(huán)卡滯，不能自由補(bǔ)償導(dǎo)致機(jī)封漏水從軸承箱溢流口處滲出。

2.機(jī)封密封點(diǎn)處密封失效導(dǎo)致海水滲出，如動(dòng)靜環(huán)結(jié)合面、靜環(huán)和靜環(huán)座等。

3.軸承損傷，如軸承滾道表面金屬脫落等造成振動(dòng)增大。4.葉輪動(dòng)平衡破壞，造成振動(dòng)增大。

5.其他異常原因。

（二）分析過(guò)程及檢修結(jié)果

1.分析過(guò)程

對(duì)比了3月份以來(lái)的1#主冷卻海水泵運(yùn)行參數(shù)，發(fā)現(xiàn)軸承箱振動(dòng)是突然增大，值班人員對(duì)1#主海水泵進(jìn)行了機(jī)械、電氣隔離，盤泵正常，為了進(jìn)一步確定故障點(diǎn)，需要通過(guò)拆解泵進(jìn)一步確定故障來(lái)源。

2.檢修結(jié)果

在確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械、電氣隔離措施到位后，維修人員嚴(yán)格按照《B03-02-ME-17035主冷卻海水泵更換軸承及機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序》對(duì)1#主冷卻海水泵進(jìn)行檢修。檢修結(jié)果如下：

（1）檢查葉輪沖蝕嚴(yán)重，包括葉輪前后蓋板、葉片表面均有腐蝕的麻點(diǎn)，邊緣變薄、缺失。

（2）機(jī)封沖洗管線堵塞，機(jī)封動(dòng)環(huán)已被水垢卡滯。

（3）海水竄入軸承箱內(nèi)，影響黃油潤(rùn)滑軸承效果，導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不正常。

從拆解情況看，目前1#泵整體存在問(wèn)題很多：①檢查葉輪沖蝕嚴(yán)重，包括葉輪前后蓋板、葉片表面均有腐蝕的麻點(diǎn)，邊緣變薄、缺失，這是由于長(zhǎng)時(shí)間海水沖蝕導(dǎo)致。葉輪動(dòng)平衡被破壞，傳導(dǎo)至軸承箱，軸承箱振動(dòng)值升高；②泵蓋O型密封圈安裝溝槽邊緣部分沖蝕導(dǎo)致缺失，后期若安裝溝槽邊緣缺失嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致O型密封圈壓縮量減小，不能起到密封作用；③發(fā)現(xiàn)機(jī)封沖洗管線堵塞，導(dǎo)致機(jī)封沖洗失效。同時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)封動(dòng)環(huán)已被水垢卡滯，由于海水含沙較多，長(zhǎng)時(shí)間結(jié)垢導(dǎo)致動(dòng)環(huán)卡滯無(wú)法補(bǔ)償，造成機(jī)封漏水。④海水竄入軸承箱內(nèi)，影響黃油潤(rùn)滑軸承效果，導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不正常，這也是軸承箱振動(dòng)值升高原因。好在值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，軸承沒(méi)有發(fā)生干磨。

3.故障處理措施

通過(guò)故障泵拆解，得出故障原因：機(jī)封動(dòng)環(huán)被水垢卡滯，導(dǎo)致動(dòng)環(huán)卡滯無(wú)法補(bǔ)償，造成機(jī)封漏水，海水竄入軸承箱內(nèi)，從溢流口溢出，影響黃油潤(rùn)滑軸承效果，導(dǎo)致軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不正常，振動(dòng)增大。對(duì)故障零部件進(jìn)行更換：驅(qū)動(dòng)端、非驅(qū)動(dòng)端軸承，以及機(jī)封（橡膠波紋管）。對(duì)其他零部件進(jìn)行清潔保養(yǎng)，最后組裝。

4.測(cè)試效果

1#主冷卻海水泵維修完畢后，回裝氣泵測(cè)試，運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)小時(shí)，驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)為5mm/s，非驅(qū)動(dòng)端振動(dòng)為3mm/s，泵出口壓力上升0.5bar。用聽(tīng)診器判斷泵軸承轉(zhuǎn)動(dòng)正常，點(diǎn)溫槍測(cè)試軸承箱溫度26℃。設(shè)施人員每隔半小時(shí)對(duì)軸承箱溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)表明泵軸承箱溫度恢復(fù)正常，其他例如震動(dòng)、電機(jī)電流等運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)均正常。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)故障主冷卻海水泵檢修，對(duì)其中損壞部件進(jìn)行原因分析。為避免再發(fā)生此類事故，提出以下建議：

1.自投產(chǎn)至今17年，1#主冷卻海水泵僅更換過(guò)機(jī)封、軸承零件，由拆檢結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)該泵整體存在問(wèn)題很多，包括葉輪、泵殼、泵蓋等沖蝕嚴(yán)重，所以有必要對(duì)主冷卻海水泵葉輪、泵殼、泵蓋采購(gòu)備用。

2.回裝后的泵殼、泵蓋均存在缺陷，后期點(diǎn)檢過(guò)程中，加強(qiáng)觀察1#主海水泵運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

3.本次更換機(jī)封類型是橡膠波紋管式機(jī)封，與之前單彈簧式機(jī)封相比較，橡膠波紋管式機(jī)封動(dòng)環(huán)密封圈改至彈簧座處，動(dòng)環(huán)補(bǔ)償追隨性提高，避免了因軸上結(jié)垢導(dǎo)致動(dòng)環(huán)密封圈卡滯，同時(shí)也避免因軸竄、振動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)環(huán)密封圈磨損。

4.本次拆檢發(fā)現(xiàn)機(jī)封沖洗管線堵塞，導(dǎo)致不能對(duì)機(jī)封進(jìn)行有效沖洗。建議后期全船備用泵周期性保養(yǎng)時(shí)、起泵前，增加對(duì)機(jī)封沖洗管線狀態(tài)檢查，確保處于疏通狀態(tài)。

5.由于值班人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免了泵故障進(jìn)一步加劇，說(shuō)明了巡檢的重要性，后期要繼續(xù)做好對(duì)設(shè)備的點(diǎn)檢工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀況。