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摘要:平台上的泵主要负责输送各类介质和使液体增压等功能,无论是在生产工艺系统还是公用系统中都起着很大的作用。本文主要介绍了平台上常用泵的种类,联轴器对中及调试方法,并对调试过程中容易出现的问题进行了分析,对平台机械调试有一定的借鉴作用。
关键词:泵 联轴器 对中 调试
1.常用泵种类
海洋平台上需要散泵的系统主要有开排系统,闭排系统,柴油输送系统,淡水系统等,且不同工况和介质所适配的散泵的种类也不一致,主要可以分为:离心泵、往复泵、齿轮泵。
2.联轴器对中
平台上散泵主要是由电动机和泵体(往复泵还包括齿轮箱)组成,电动机和泵轴由联轴器连接。联轴器所连接的两根轴旋转中心应保持严格的同轴,若不能满足此条件,将会造成机器损坏,主要表现有机器震动增加、轴承及密封件磨损增加,机器功耗增加等。
联轴器的偏差主要表现在径向偏差和轴向偏差两方面。出现径向偏差时,泵轴和电机轴虽然平行,但是轴线不同心,需要等量增减电动机前后脚垫片或移动电机位置;出现轴向偏差时,泵轴和电动机轴之间存在倾斜的角位移,需要根据情况增减电机前后脚垫片数量。在实际的对中调校过程中,由于偏差的允许值很小,要通过测量才能获得偏差情况,从而可以调节电动机的轴心位置以达到两轴即同心又平行的要求。常见的偏差测量方法主要有角尺-塞尺测量、对轮卡-塞尺或百分表测量等方法。
2.1.角尺-塞尺测量
用角尺和塞尺测量联轴器外圆各方位上的径向偏差,用塞尺测量两片联轴器端面的间隙偏差。该方法操作简单,精度偏低,适用于低转速类泵的对中。
2.2.对轮卡-塞尺或百分表测量
用卡箍将对轮卡固定在联轴器上,在可调节的测点上用塞尺或者百分表测量联轴器两端面间轴向与径向偏差。此方法应用比较广泛,可满足大多数机器的对中精度要求,其主要缺点是对于有轴向窜动的联轴器,在盘车时其端面的轴向读数会产生误差,因此适合轴向窜动较小的机器对中调校。
3.调试
3.1.准备阶段
泵类的调试,就是模拟泵在工况压力下输送介质,并在持续工作一段时间后测量其震动、转速、轴温度、绝缘电阻值等参数是否正常。泵类调试的准备主要是循环介质的准备和临时管线的搭设。循环介质主要是淡水,泵的临时管线可以使用原管线或者高压软管搭建。在泵的入口侧,要求介质存储罐要适当高于泵体,以便于自动供液,入口临时管线的尺寸应尽量与原管线尺寸保持一致,确保泵入口介质流量充足。应当注意的是,泵的出口一般压力较高,因此出口管线尽量使用原金属管线,在出口压力调节阀后的管线可以根据实际需要选择合适的高压软管替代[1]。
3.2.检查阶段
正式调试之前应对以下项目进行检查:
3.2.1.确认所有的仪表功能完好,无漏液;
3.2.2.确认所有电缆的接线端子连接准确、牢固,开关功能正常,指示灯正常;
3.2.3.确认电机和控制盘的接地;
3.2.4.检查泵体内是否已加注润滑油至正确的油位;
3.2.5.手动盘车,判断是否能够比较轻松的盘动;
3.2.6.点动泵,检查泵的转向是否正确,若转向错误,需要在断电后打开电动机上接线盒,将电源相序线互换。
3.2.7.测量电机的冷态绝缘,以不小于5MΩ为标准[2]。
3.2调试阶段
在介质和管线都准备好后即可对泵进行测试。
3.2.1.启动测试
打开进出口管线上的阀门,让介质充满管线;关闭离心泵出口管线上的阀门后启动泵,测量其启动电流。
3.2.2.性能测试
逐渐开启出口阀调节泵出口压力至额定压力,持续运转至少2个小时,期间每隔30分钟测量记录运行参数,主要参数包括:噪音、震动、出口压力、电机转速、泵轴承温度等,停机后测量电动机的热态绝缘。
4.常见问题
4.1.介质内杂质对离心泵的损伤
在对高压火炬泵调试时,泵体突然发出很大的震动,经过停泵拆泵检查,发现在泵内叶轮与泵壳连接轴承处有焊渣夹杂,焊渣卡在两者之间造成泵体震动并划伤叶轮。
4.2.往复泵的共振
丽水36-1平台上共有两台闭排泵,均为往复泵,额定流量15m?/h,额定出口压力为7650KPa,通过调节泵出口阀门开关程度来调节压力使其达到正常工作压力。在闭排泵进行调试过程中,当泵出口压力达到4000KPa左右时,泵体震动变大,噪音增大,继续升压后该现象消失。
往复泵在运转过程中,由于吸入和排出的间断性以及活塞周期变速运动,尤其当出口压力处于某一特定值时,此时排出压力的变化频率与泵体的固有振动频率相等或成倍数,会引体泵体的共振,产生振动和噪声,严重的甚至会造成泵的损坏,同时使泵的原动机负荷不均匀,容积效率降低、功率消耗增加、缩短往复泵的使用寿命[3]。因此在正常使用中应避免泵在共振点压力下工作。
5.结语
海洋平台由于其整体系统的复杂性和多功能性,需要各种不同类型的泵完成输送介质、增压等职责,因此有针对性的制定不同的调试方案显得尤为重要。在实际的调试中,应依据泵的原理本质出发,严格按照方案进行测试,才能保证调试的顺利进行。
参考文献:
[1]海洋石油工程设计指南[M]北京:石油工业出版社
[2]GB/T 22719.2-2008,交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第2部分:试验限值
[3]张红娟.往复泵管道振动分析与改造措施[J].化工设计.2000,10(4):12-15
作者简介:范春垒(1989-,男,汉,山东潍坊人,海洋石油工程(青岛)有限公司,化学工程与工艺,本科学历,海洋工程调试方向。
关键词:泵 联轴器 对中 调试
1.常用泵种类
海洋平台上需要散泵的系统主要有开排系统,闭排系统,柴油输送系统,淡水系统等,且不同工况和介质所适配的散泵的种类也不一致,主要可以分为:离心泵、往复泵、齿轮泵。
2.联轴器对中
平台上散泵主要是由电动机和泵体(往复泵还包括齿轮箱)组成,电动机和泵轴由联轴器连接。联轴器所连接的两根轴旋转中心应保持严格的同轴,若不能满足此条件,将会造成机器损坏,主要表现有机器震动增加、轴承及密封件磨损增加,机器功耗增加等。
联轴器的偏差主要表现在径向偏差和轴向偏差两方面。出现径向偏差时,泵轴和电机轴虽然平行,但是轴线不同心,需要等量增减电动机前后脚垫片或移动电机位置;出现轴向偏差时,泵轴和电动机轴之间存在倾斜的角位移,需要根据情况增减电机前后脚垫片数量。在实际的对中调校过程中,由于偏差的允许值很小,要通过测量才能获得偏差情况,从而可以调节电动机的轴心位置以达到两轴即同心又平行的要求。常见的偏差测量方法主要有角尺-塞尺测量、对轮卡-塞尺或百分表测量等方法。
2.1.角尺-塞尺测量
用角尺和塞尺测量联轴器外圆各方位上的径向偏差,用塞尺测量两片联轴器端面的间隙偏差。该方法操作简单,精度偏低,适用于低转速类泵的对中。
2.2.对轮卡-塞尺或百分表测量
用卡箍将对轮卡固定在联轴器上,在可调节的测点上用塞尺或者百分表测量联轴器两端面间轴向与径向偏差。此方法应用比较广泛,可满足大多数机器的对中精度要求,其主要缺点是对于有轴向窜动的联轴器,在盘车时其端面的轴向读数会产生误差,因此适合轴向窜动较小的机器对中调校。
3.调试
3.1.准备阶段
泵类的调试,就是模拟泵在工况压力下输送介质,并在持续工作一段时间后测量其震动、转速、轴温度、绝缘电阻值等参数是否正常。泵类调试的准备主要是循环介质的准备和临时管线的搭设。循环介质主要是淡水,泵的临时管线可以使用原管线或者高压软管搭建。在泵的入口侧,要求介质存储罐要适当高于泵体,以便于自动供液,入口临时管线的尺寸应尽量与原管线尺寸保持一致,确保泵入口介质流量充足。应当注意的是,泵的出口一般压力较高,因此出口管线尽量使用原金属管线,在出口压力调节阀后的管线可以根据实际需要选择合适的高压软管替代[1]。
3.2.检查阶段
正式调试之前应对以下项目进行检查:
3.2.1.确认所有的仪表功能完好,无漏液;
3.2.2.确认所有电缆的接线端子连接准确、牢固,开关功能正常,指示灯正常;
3.2.3.确认电机和控制盘的接地;
3.2.4.检查泵体内是否已加注润滑油至正确的油位;
3.2.5.手动盘车,判断是否能够比较轻松的盘动;
3.2.6.点动泵,检查泵的转向是否正确,若转向错误,需要在断电后打开电动机上接线盒,将电源相序线互换。
3.2.7.测量电机的冷态绝缘,以不小于5MΩ为标准[2]。
3.2调试阶段
在介质和管线都准备好后即可对泵进行测试。
3.2.1.启动测试
打开进出口管线上的阀门,让介质充满管线;关闭离心泵出口管线上的阀门后启动泵,测量其启动电流。
3.2.2.性能测试
逐渐开启出口阀调节泵出口压力至额定压力,持续运转至少2个小时,期间每隔30分钟测量记录运行参数,主要参数包括:噪音、震动、出口压力、电机转速、泵轴承温度等,停机后测量电动机的热态绝缘。
4.常见问题
4.1.介质内杂质对离心泵的损伤
在对高压火炬泵调试时,泵体突然发出很大的震动,经过停泵拆泵检查,发现在泵内叶轮与泵壳连接轴承处有焊渣夹杂,焊渣卡在两者之间造成泵体震动并划伤叶轮。
4.2.往复泵的共振
丽水36-1平台上共有两台闭排泵,均为往复泵,额定流量15m?/h,额定出口压力为7650KPa,通过调节泵出口阀门开关程度来调节压力使其达到正常工作压力。在闭排泵进行调试过程中,当泵出口压力达到4000KPa左右时,泵体震动变大,噪音增大,继续升压后该现象消失。
往复泵在运转过程中,由于吸入和排出的间断性以及活塞周期变速运动,尤其当出口压力处于某一特定值时,此时排出压力的变化频率与泵体的固有振动频率相等或成倍数,会引体泵体的共振,产生振动和噪声,严重的甚至会造成泵的损坏,同时使泵的原动机负荷不均匀,容积效率降低、功率消耗增加、缩短往复泵的使用寿命[3]。因此在正常使用中应避免泵在共振点压力下工作。
5.结语
海洋平台由于其整体系统的复杂性和多功能性,需要各种不同类型的泵完成输送介质、增压等职责,因此有针对性的制定不同的调试方案显得尤为重要。在实际的调试中,应依据泵的原理本质出发,严格按照方案进行测试,才能保证调试的顺利进行。
参考文献:
[1]海洋石油工程设计指南[M]北京:石油工业出版社
[2]GB/T 22719.2-2008,交流低压电机散嵌绕组匝间绝缘第2部分:试验限值
[3]张红娟.往复泵管道振动分析与改造措施[J].化工设计.2000,10(4):12-15
作者简介:范春垒(1989-,男,汉,山东潍坊人,海洋石油工程(青岛)有限公司,化学工程与工艺,本科学历,海洋工程调试方向。