油田離心泵故障原因與維修分析

蔣衍志

（大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠生產(chǎn)維修大隊(duì)，黑龍江 大慶 163000）

油田離心泵設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，一旦發(fā)生故障問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行水平降低，功能消耗量過(guò)大，設(shè)備的應(yīng)用成本增加，如果不能科學(xué)合理進(jìn)行故障問(wèn)題的控制，甚至?xí)?duì)油田正常生產(chǎn)造成不利影響，因此，在油田離心泵設(shè)備應(yīng)用期間，應(yīng)著重分析故障問(wèn)題的原因所在，針對(duì)性進(jìn)行維修處理，提高油田離心泵設(shè)備的運(yùn)行水平。

1 油田離心泵分析

油田離心泵設(shè)備的組成部分主要就是葉輪結(jié)構(gòu)、軸和軸承的結(jié)構(gòu)、泵殼結(jié)構(gòu)、軸封裝結(jié)構(gòu)和密封環(huán)結(jié)構(gòu)。其中葉輪屬于油田離心泵在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生離心力非常主要的構(gòu)件，同時(shí)也是支持油田離心泵對(duì)液體做功的重要部件，當(dāng)前在油田離心泵方面可以應(yīng)用的葉輪款式較多，較為常見(jiàn)的是開(kāi)式類型和半閉式類型2 種，開(kāi)式類型的葉輪在應(yīng)用期間所運(yùn)輸?shù)囊后w顆粒雜質(zhì)多，運(yùn)行的效率較低，而半閉式類型的葉輪，運(yùn)行功率較高，多應(yīng)用在含有固體雜質(zhì)類型的液體運(yùn)輸中。另外，全封閉類型的葉輪雖然應(yīng)用效率極高，但是只能進(jìn)行純凈液體的運(yùn)輸，很少在油田離心泵中應(yīng)用。軸與軸承屬于十分重要的連接構(gòu)件，用來(lái)進(jìn)行聯(lián)軸器部分和葉輪部分的連接，兩端和葉輪、聯(lián)軸器分別相連，主要涉及到滾動(dòng)類型和滑動(dòng)類型2 種軸承；泵殼是油田離心泵運(yùn)行期間非常重要的壓力負(fù)荷部分，目前在油田離心泵設(shè)備中主要采用徑向剖分類型、軸向剖分類型2 種，而多級(jí)泵設(shè)備和單級(jí)泵設(shè)備存在很大的差異，多級(jí)泵的形狀是圓形或是環(huán)形，單級(jí)泵的形狀是蝸殼形，當(dāng)前在油田生產(chǎn)期間經(jīng)常應(yīng)用的是單級(jí)泵；軸封的部分是油田離心泵非常重要的輔助設(shè)施，功能在于有效預(yù)防泵內(nèi)的氣體泄漏或者是外界的空氣進(jìn)入設(shè)備內(nèi)；密封環(huán)部件在泵殼與葉輪蓋板的區(qū)域，功能在于預(yù)防設(shè)備內(nèi)部液體泄漏，且密封環(huán)部件具有一定的耐磨性能，主要原因就是油田離心泵設(shè)備中普遍采用耐磨性能較高的密封環(huán)。但是由于油田離心泵設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)，很容易受到油田生產(chǎn)的腐蝕性因素、負(fù)荷因素等影響出現(xiàn)磨損問(wèn)題，因此需要階段性檢查和更換。

2 油田離心泵故障的原因和維修

2.1 密封失效的故障原因和維修

油田離心泵設(shè)備在應(yīng)用的過(guò)程中，機(jī)械密封失效屬于常見(jiàn)故障問(wèn)題之一，發(fā)生密封失效故障的原因主要涉及到：密封圈的部分磨損過(guò)于嚴(yán)重或是動(dòng)靜環(huán)的部分磨損過(guò)于嚴(yán)重，導(dǎo)致密封圈或是動(dòng)靜環(huán)失效。因此，在實(shí)際維修的工作中應(yīng)結(jié)合密封失效問(wèn)題的發(fā)生原因和實(shí)際情況，做好密封部件的更換工作和處理工作，首先，全面檢查密封圈和動(dòng)靜環(huán)的情況，查看是否存在嚴(yán)重磨損的問(wèn)題或是損壞的問(wèn)題，做好密封圈和動(dòng)靜環(huán)的更換工作，將已經(jīng)損壞的零部件更換成為質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的零件。其次，完成密封圈和動(dòng)靜環(huán)的更換之后，應(yīng)做好試運(yùn)行的試驗(yàn)分析，待試運(yùn)行檢查密封性能符合標(biāo)準(zhǔn)，才能允許油田離心泵設(shè)備投入使用。

另外，油田離心泵設(shè)備應(yīng)用期間出現(xiàn)機(jī)械密封失效故障問(wèn)題的原因較多，需要結(jié)合故障問(wèn)題的發(fā)生原因針對(duì)性進(jìn)行維修，完善維修方案和體系，增強(qiáng)故障分析和維修處理的效果。（1）機(jī)械密封沖洗效率較低，沖洗的壓力、溫度和具體方案缺乏合理性，導(dǎo)致機(jī)械密封部件的應(yīng)用壽命縮短，一旦在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于此類原因而導(dǎo)致機(jī)械密封失效，就要在維修工作中制定完善的機(jī)械密封沖洗方案，準(zhǔn)確進(jìn)行沖洗、流量、溫度和壓力的觀察，做好相應(yīng)的調(diào)整工作，增強(qiáng)整體的機(jī)械密封沖洗效果。（2）和機(jī)械密封相互配合的泵軸出現(xiàn)磨損問(wèn)題或彎曲問(wèn)題，使機(jī)械密封部件的受力缺乏均勻性，對(duì)整體的密封效果造成不利影響。在具體的維修工作中應(yīng)階段性進(jìn)行機(jī)械密封的盤(pán)車，預(yù)防發(fā)生軸彎曲或是變形的問(wèn)題，同時(shí)測(cè)量泵軸的彎曲程度和磨損程度，按照具體狀況進(jìn)行修復(fù)，如果泵軸的彎曲程度過(guò)高或是磨損的程度過(guò)大，就要做好更換處理工作，將已經(jīng)損壞的泵軸更換成為質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的部件。（3）泵體結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，在振動(dòng)力的影響下機(jī)械密封部件發(fā)生大幅度位移，位移的幅度超出標(biāo)準(zhǔn)，引發(fā)機(jī)械密封部件泄漏的問(wèn)題，如果由于此類原因而導(dǎo)致機(jī)械密封失效，就應(yīng)重點(diǎn)分析振動(dòng)問(wèn)題的來(lái)源，將機(jī)械密封部件移動(dòng)到原本位置，嚴(yán)格進(jìn)行振動(dòng)源頭的處理，最大程度上減小振動(dòng)幅度，避免影響機(jī)械密封的效果。（4）油田離心泵設(shè)備的機(jī)械密封制造質(zhì)量本身不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，存在密封面凹凸不平的現(xiàn)象、機(jī)械密封形位公差控制不良的問(wèn)題等，最終導(dǎo)致機(jī)械密封失效，如果是因?yàn)榇祟愒蚨a(chǎn)生的故障問(wèn)題，就要嚴(yán)格進(jìn)行密封部件質(zhì)量的控制，采用現(xiàn)代化的檢測(cè)技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封部件的質(zhì)量缺陷問(wèn)題，及時(shí)做好更換處理工作。（5）機(jī)械密封部件的安裝質(zhì)量存在問(wèn)題，沒(méi)有嚴(yán)格控制安裝的性能和質(zhì)量水平，導(dǎo)致機(jī)械密封部件的應(yīng)用壽命縮短，甚至出現(xiàn)失效的故障問(wèn)題，為有效進(jìn)行此類故障問(wèn)題的維修和處理，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)械密封安裝質(zhì)量的控制，在安裝環(huán)節(jié)遵守操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，合理進(jìn)行檢修。同時(shí)還需制定完善的維修方案，更換機(jī)械密封部件，根據(jù)技術(shù)規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)要求安裝質(zhì)量合格的機(jī)械密封部件，避免再次發(fā)生油田離心泵的機(jī)械密封失效故障問(wèn)題。

2.2 無(wú)液體排出或是流量不足故障原因和維修

油田生產(chǎn)過(guò)程中離心泵設(shè)備無(wú)液體排出或是流量不足故障問(wèn)題的原因非常復(fù)雜，需按照具體的故障發(fā)生原因，針對(duì)性進(jìn)行處理和維修。（1）如果設(shè)備是因?yàn)轵?qū)動(dòng)一側(cè)的原動(dòng)機(jī)異?；蚴请娫串惓６a(chǎn)生無(wú)液體排出故障或流量不足的故障，在維修的工作中，就應(yīng)檢查明確供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)進(jìn)行電氣故障問(wèn)題的維修處理，確保電源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，預(yù)防再次出現(xiàn)故障問(wèn)題。（2）檢查是否由于泵卡死原因而導(dǎo)致的故障，手動(dòng)進(jìn)行盤(pán)車，如有必要還需進(jìn)行泵體的解體檢查，合理進(jìn)行維修處理，直到盤(pán)車處于正常狀態(tài)為止。（3）如果設(shè)備是由于平衡管不暢通而出現(xiàn)故障問(wèn)題，對(duì)平衡管進(jìn)行檢查和疏通性維修，通過(guò)維修快速排除故障。（4）設(shè)備可能會(huì)由于入口閥部件或是葉輪部件被異物堵塞而發(fā)生故障，如果是此類原因而產(chǎn)生的故障，就要對(duì)入口閥部件和葉輪部件進(jìn)行清理。（5）如果是由于設(shè)備的吸入高度過(guò)高或是吸入管線有泄漏問(wèn)題而引發(fā)的故障，就要做好吸入高度的調(diào)整維修工作，查找管線的泄漏位置，做好泄漏位置的密封處理，如若不能將泄漏問(wèn)題快速有效解決，就應(yīng)更換吸入管線。（6）由于出入口閥門(mén)已經(jīng)損壞，不能打開(kāi)而導(dǎo)致發(fā)生故障問(wèn)題，應(yīng)做好出入口閥門(mén)的維修工作和更換工作。另外，油田離心泵設(shè)備的無(wú)液體排出或是流量不足故障問(wèn)題發(fā)生原因，還可能是，還可能是葉輪部件發(fā)生磨損問(wèn)題或是泵體部件、葉輪密封環(huán)部件嚴(yán)重磨損，應(yīng)做好各類部件的維修或是更換，以免影響設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.3 功能消耗量過(guò)高故障原因和維修

油田離心泵設(shè)備的功能消耗量過(guò)高故障問(wèn)題較為常見(jiàn)，如果不能及時(shí)處理，雖然不會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成過(guò)大影響，但是會(huì)引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失，因此，檢修工作人員應(yīng)重視功能消耗量過(guò)高問(wèn)題原因的分析，針對(duì)性開(kāi)展維修工作。（1）可能是由于離心泵殼的部件和葉輪部件存在嚴(yán)重摩擦問(wèn)題，檢修技術(shù)人員應(yīng)階段性向摩擦的位置滴入潤(rùn)滑油，有效進(jìn)行摩擦的環(huán)節(jié)，一旦部件的摩擦問(wèn)題非常嚴(yán)重，就要做好維修和更換工作。（2）油田離心泵設(shè)備輸入的液體密度過(guò)高，也是導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行功能消耗量過(guò)大的原因，應(yīng)準(zhǔn)確檢查是否是由于輸入液體密度過(guò)高而引發(fā)故障問(wèn)題，如果是此類原因，就要及時(shí)進(jìn)行液體密度的調(diào)整，同時(shí)還需檢查是否因?yàn)檩S承損壞或是轉(zhuǎn)換過(guò)高而引發(fā)的故障，按照故障原因情況做好離心泵設(shè)備的軸承檢查、驅(qū)動(dòng)機(jī)檢查和電源檢查，如果是零部件損壞，就要更換新的零部件，如果是由于某些關(guān)鍵部位不能正常運(yùn)行，就要更換關(guān)鍵的部位，最高程度上，降低設(shè)備運(yùn)行的功能消耗量。（3）設(shè)備功能消耗量過(guò)高問(wèn)題的原因，也可能是聯(lián)軸器軸向間隙存在問(wèn)題或是軸向力平衡設(shè)備存在問(wèn)題，維修技術(shù)人員應(yīng)準(zhǔn)確調(diào)整聯(lián)軸器的軸向間隙，做好對(duì)中的調(diào)節(jié)工作，如果平衡設(shè)備失效，就應(yīng)檢查平衡設(shè)備的運(yùn)行情況，及時(shí)進(jìn)行堵塞的疏通，或是進(jìn)行平衡部件的更換。

2.4 振動(dòng)或聲音異常的故障原因與維修

將油田離心泵設(shè)備處于小流量運(yùn)行工況的情況下，可能會(huì)發(fā)生流動(dòng)不穩(wěn)定的問(wèn)題，例如：流動(dòng)分離的問(wèn)題、回流的問(wèn)題或是旋轉(zhuǎn)失效的問(wèn)題等，與此同時(shí)也可能會(huì)加重葉輪和蝸殼部件的動(dòng)靜干涉作用，引發(fā)震動(dòng)異常的故障或是水利噪聲的故障，如若是因?yàn)榇祟愒蛩a(chǎn)生的故障，在維修工作中應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行離心泵流量的調(diào)整，盡可能將流量控制在設(shè)計(jì)流量的范圍，做好失效部件的更換；而如果是因?yàn)闈?rùn)滑油的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)而導(dǎo)致設(shè)備異常振動(dòng)故障，就應(yīng)及時(shí)更換潤(rùn)滑油，確保潤(rùn)滑油的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)；如若是因?yàn)檩S承間隙過(guò)高或是軸瓦有松動(dòng)的問(wèn)題而引發(fā)故障，就應(yīng)及時(shí)調(diào)整軸承的間隙，做好軸瓦的緊固工作，通過(guò)全面維修處理，消除異常振動(dòng)和異常聲音的故障；另外，在檢修工作中如果發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常振動(dòng)與異常聲音的故障原因，是軸承損壞或是泵殼變形，維修技術(shù)人員就應(yīng)及時(shí)更換軸承和泵殼，做好相應(yīng)的維修，避免再次出現(xiàn)異常振動(dòng)問(wèn)題或是異常聲音問(wèn)題。

2.5 汽蝕故障原因和維修

油田離心泵設(shè)備汽蝕故障發(fā)生原因就是設(shè)備安裝的高度較高，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的壓力降低，設(shè)備內(nèi)部壓力降低到最低點(diǎn)的位置，一般是在葉輪葉片進(jìn)口周圍的區(qū)域，當(dāng)這個(gè)位置壓力降低到被輸送液體的飽和蒸氣壓的情況下，會(huì)出現(xiàn)沸騰的現(xiàn)象，所形成的蒸汽泡會(huì)隨著液體向著外周流動(dòng)，壓力快速提升，迅速冷凝，導(dǎo)致液體快速?gòu)闹車鷽_擊氣泡中心，出現(xiàn)高頻率、壓力大的沖擊性作用力，引發(fā)汽蝕故障。如果在發(fā)生汽蝕故障問(wèn)題后不能及時(shí)維修處理，將會(huì)導(dǎo)致汽蝕流過(guò)的部件被侵蝕破壞，整體設(shè)備的性能降低，出現(xiàn)嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題和噪聲問(wèn)題，為有效進(jìn)行汽蝕故障的維修處理，應(yīng)盡可能降低油田離心泵設(shè)備的安裝高度，減少吸入管路的長(zhǎng)度，增加吸入管路的直徑，降低管路上的彎頭部件、閥門(mén)部件的安裝量，通過(guò)有效的維修處理，消除汽蝕故障問(wèn)題。

2.6 漏水故障原因和維修

油田生產(chǎn)過(guò)程中離心泵設(shè)備漏水故障問(wèn)題較為常見(jiàn)，主要就是設(shè)備進(jìn)出水口短節(jié)的區(qū)域漏水，或是泵殼位置、軸套的位置漏水。發(fā)生的原因是設(shè)備進(jìn)出水口短節(jié)位置的橡膠墊出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，沒(méi)有按照要求進(jìn)行安裝，且連接螺栓沒(méi)有進(jìn)行合理的緊固處理?；蛘呤潜脷ひ呀?jīng)發(fā)生開(kāi)裂的現(xiàn)象、磨損的現(xiàn)象、螺栓連接的問(wèn)題等，軸套開(kāi)裂磨損，機(jī)械密封發(fā)生損壞的問(wèn)題。在維修的工作中需快速將短節(jié)扣橡膠墊更換，對(duì)螺栓進(jìn)行緊固處理。更換新的泵殼設(shè)備、軸套部件、機(jī)械密封部件。

2.7 異常發(fā)熱故障原因和維修

設(shè)備出現(xiàn)異常發(fā)熱故障問(wèn)題的原因和維修措施主要為：（1）由于軸承間隙過(guò)小原因而導(dǎo)致異常發(fā)熱，在維修工作中應(yīng)準(zhǔn)確調(diào)整軸承的間隙。（2）設(shè)備潤(rùn)滑油的數(shù)量不足或是質(zhì)量不佳原因而導(dǎo)致的故障，需重點(diǎn)增加潤(rùn)滑油的數(shù)量，或是更換潤(rùn)滑油的品牌，確保潤(rùn)滑油的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。（3）軸承零部件的裝配效果不良而引發(fā)故障問(wèn)題，需做好檢查工作，合理進(jìn)行安裝處理，快速排除發(fā)熱異常的故障。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，油田離心泵設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中一旦發(fā)生故障問(wèn)題將會(huì)對(duì)設(shè)備的應(yīng)用效果和壽命造成影響，因此，檢修技術(shù)人員應(yīng)全面分析設(shè)備故障問(wèn)題的發(fā)生原因，結(jié)合密封失效故障、無(wú)液體排出或是流量不足故障、功能消耗量過(guò)高的故障、異常振動(dòng)和汽蝕故障等發(fā)生原因，做好維修處理工作，快速排除故障問(wèn)題，維護(hù)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。