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[摘 要]目前采油队常用的泵类设备有柱塞式注水泵、单、双螺杆混输泵,如何让采油队泵类设备保持在优良状态下运行,达到经济运行效益最大化,这需要我们去做大量的工作,其中技术工作是提高泵运行水平的基础和前提,这也是我们设备管理人员的重点工作之一。本文主要对泵类设备技术方面几个常见问题,做了详细分析。
[关键词]单螺杆泵 双螺杆泵 机械密封 滤子 介质 定子
中图分类号:G250.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0275-01
第一部分 单螺杆泵常见技术问题探讨
一、定子磨损
1、正常磨损
正常情况下,使用一年左右,泵进出口压差降到0.4MPa,就更换定子。也就是说,在定子的正常使用寿命期限内发生的正常磨损,属正常现象。
问题是:判断更换定子的标准目前是泵进出口压差降到0.4MPa,此时泵效是否已经比较低了?综合考虑就不经济了。目前标准我认为值得探讨。
2、非正常磨损
2.1 结垢影响
定子使用一两个月就无进出口压差,原因是泵送介质矿化度高,造成转子结垢,加剧了定子的磨损,造成定子使用寿命短。温度对结垢影响最大,最明显,温度越高,结垢越厉害。冬季点炉子时结垢问题就更为突出。说到结垢,对双螺杆泵的机封影响也很大,结垢后,机封弹簧失去弹性,造成机封密封不严。
2.2 温度影响
温度过高,对定子和螺杆的配合间隙也有影响,使间隙变大,泵效降低,这时,定子会过热损坏。
2.3 干运转影响
吸入介质不充足或干运转对定子危害非常大,因此,泵吸入口压力要控制好,不是越低越好,控制在不小于0.2MPa,应保证泵内有充足的液体,避免干磨。
二、十字联轴节损坏
天津产单螺杆泵的十字联轴节采用像传动轴十字万向节轴承一样的结构,轴承润滑用润滑脂,轴承外用橡胶套包裹,橡胶套用铁条捆扎,和介质隔离开,但实际应用中,橡胶套起作用不大,介质会在一定压力的作用下,进入橡胶套内,造成轴承润滑失去作用,造成十字万向节轴承过早损坏。听到泵中间轴处有大的响声,就是中间轴联轴节磨损后发出的响声。重庆产单螺杆泵采用销套连接替代十字联轴节,虽然也无法保证良好润滑,但比较耐磨损,使用效果要好于天津产单螺杆泵的十字联轴节。
三、密封失效
密封一般有两种:盘根密封和机械密封。使用盘根密封,盘根的压紧要松紧合适,经常检查调整,要保证每分钟30滴左右的漏失。若一滴不漏,盘根会发热,造成轴因盘根压紧力过大而加剧磨损,后果是轴和盘根均会因磨损严重而过早损坏。机械密封调试好后,正常情况下一般不需再经常调整。
四、泵进口过滤器问题
(1)在滤子完好的正常情况下,及时观察进出口压力表的压差,大于0.01MPa时,要及时清洗过滤器。在滤子损坏、过滤器内部走短路的非正常情况下,再观察进出口压力表的压差就不正确了。
(2)压力表量程要合适,大了反映不出压差的变化。
(3)确保过滤器滤网目数合适。要保证过滤面积大于泵吸入口面积的4倍,滤网目数不大于40目,网孔基本尺寸不大于0.4mm。(SY/T 6534-2002)
若滤子出现以上问题,将直接影响到单螺杆泵的使用寿命。
第二部分 双螺杆泵常见技术问题探讨
一、机械密封泄漏的主要途径
A 通道是旋转环(动环)与静止环的端面彼此结合作相对滑动的动密封,它是机械密封中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。
B 通道是旋转环与轴之间的密封,当端面磨损时,它仅能追随补偿环沿轴向做微量的移动,实际上仍然是一个相对静密封。C、D通道分别是静止环与压盖,压盖与壳体之间的密封,二者均属于静密封,因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵,采用O形圈即可。
二、抽空对机械密封的影响
虽然理论设计上双螺杆油气混输泵可以短时间抽气干运转,但这样做对双螺杆油气混输泵的损伤也极大,首先影响最大的是机械密封。由于无油时干运转,机械密封动静环摩擦副内形不成有效的润滑油膜,此时摩擦副处于干摩擦状态,会导致摩擦副温升非常快,快速散热条件无法形成,时间一长,会烧坏机械密封,轻者减少机械密封的使用寿命,严重的会使机械密封动静环烧死到一起,导致泵泄漏不能工作。由于此时转子螺杆啮合时摩擦产生热量,不足以被液体带走,因此,螺杆啮合表面上的温度会逐渐增高,这样由于金属材料的热胀特性,就会使各处配合趋紧,摩擦加剧,不但机械效率降低,若热量继续聚集,还会损坏零件,使其寿命大大降低。
三、泵振动大原因分析
1、含气量高,泵振动大。2、流程走向影响。3、基础不实影响振动。
4、轴承损坏影响泵振动。轴承游隙超标、轴承跑内外园均会造成泵振动超标。5、同步齿轮间隙大,也影响到泵振动大。
此外,含气量高,泵效还会降低。因此,有条件的要加装油气分离器,降低含气对泵振动、泵效、泵内零部件的影响。
四、齿轮箱润滑油常见问题
1、油位:标准是当泵不运转时,齿轮箱中的油液应保持在油标的中心,并始终保持使用同一种润滑油。
2、换油周期:
新泵:累计运转250小时;间歇运转:累计运转1000小时;连续运转:累计运转2000小时。
3、润滑油变质。
润滑油变质主要原因是机械密封泄漏的原油顺着轴进入齿轮箱造成的。要定期检查,发现润滑油异常,及时更换。
第三部分 柱塞泵常见技术问题探讨
一、启泵时打回流的必要性
打回流,一是使泵零负载启动,再一个作用是泵启动后要观察有无异常情况,在确认泵各部运转正常后再慢慢加载荷。对变频控制的柱塞泵也要打回流启泵。
二、柱塞泵密封函功能分析
(1)密封函外表要保持清洁,定期涂油,防止结垢、锈蚀。
(2)盘根松紧要合适。太紧,造成过热,盘根、柱塞磨损加剧;过松,漏失量大,泵效低,刺出的水容易顺着连杆进入曲轴箱,使润滑油乳化变质。每分钟60滴较合适。
(3)导向铜套。盘根密封函内导向套一是节流降压,减少盘根密封压力,二是盘根定位、柱塞导向。
三、曲轴轴向窜量功能分析
曲轴轴向窜量要控制在0.04~0.06mm之内,超出标准要及时进行调整。若窜量小了,曲轴和连杆大头端面会相互摩擦,造成过热;若窜量大了,曲轴两端角向推力轴承径向间隙会偏大,引起泵振动大,会造成轴承过早损坏。
四、停用泵注意事项
除严格执行停用泵有关管理规定外,要特別注意以下几点:
(1)放空泵内积水,并加入润滑油或涂润滑脂,保护泵阀和泵腔免受腐蚀。(2)外露表面涂油防腐。(3)定期盘泵保养。
参考文献
[1] 中国机械工程学会设备与维修工程分会编委会,《泵类设备维修问答》,出版社:机械工业,2007-01-01第1版.
[关键词]单螺杆泵 双螺杆泵 机械密封 滤子 介质 定子
中图分类号:G250.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0275-01
第一部分 单螺杆泵常见技术问题探讨
一、定子磨损
1、正常磨损
正常情况下,使用一年左右,泵进出口压差降到0.4MPa,就更换定子。也就是说,在定子的正常使用寿命期限内发生的正常磨损,属正常现象。
问题是:判断更换定子的标准目前是泵进出口压差降到0.4MPa,此时泵效是否已经比较低了?综合考虑就不经济了。目前标准我认为值得探讨。
2、非正常磨损
2.1 结垢影响
定子使用一两个月就无进出口压差,原因是泵送介质矿化度高,造成转子结垢,加剧了定子的磨损,造成定子使用寿命短。温度对结垢影响最大,最明显,温度越高,结垢越厉害。冬季点炉子时结垢问题就更为突出。说到结垢,对双螺杆泵的机封影响也很大,结垢后,机封弹簧失去弹性,造成机封密封不严。
2.2 温度影响
温度过高,对定子和螺杆的配合间隙也有影响,使间隙变大,泵效降低,这时,定子会过热损坏。
2.3 干运转影响
吸入介质不充足或干运转对定子危害非常大,因此,泵吸入口压力要控制好,不是越低越好,控制在不小于0.2MPa,应保证泵内有充足的液体,避免干磨。
二、十字联轴节损坏
天津产单螺杆泵的十字联轴节采用像传动轴十字万向节轴承一样的结构,轴承润滑用润滑脂,轴承外用橡胶套包裹,橡胶套用铁条捆扎,和介质隔离开,但实际应用中,橡胶套起作用不大,介质会在一定压力的作用下,进入橡胶套内,造成轴承润滑失去作用,造成十字万向节轴承过早损坏。听到泵中间轴处有大的响声,就是中间轴联轴节磨损后发出的响声。重庆产单螺杆泵采用销套连接替代十字联轴节,虽然也无法保证良好润滑,但比较耐磨损,使用效果要好于天津产单螺杆泵的十字联轴节。
三、密封失效
密封一般有两种:盘根密封和机械密封。使用盘根密封,盘根的压紧要松紧合适,经常检查调整,要保证每分钟30滴左右的漏失。若一滴不漏,盘根会发热,造成轴因盘根压紧力过大而加剧磨损,后果是轴和盘根均会因磨损严重而过早损坏。机械密封调试好后,正常情况下一般不需再经常调整。
四、泵进口过滤器问题
(1)在滤子完好的正常情况下,及时观察进出口压力表的压差,大于0.01MPa时,要及时清洗过滤器。在滤子损坏、过滤器内部走短路的非正常情况下,再观察进出口压力表的压差就不正确了。
(2)压力表量程要合适,大了反映不出压差的变化。
(3)确保过滤器滤网目数合适。要保证过滤面积大于泵吸入口面积的4倍,滤网目数不大于40目,网孔基本尺寸不大于0.4mm。(SY/T 6534-2002)
若滤子出现以上问题,将直接影响到单螺杆泵的使用寿命。
第二部分 双螺杆泵常见技术问题探讨
一、机械密封泄漏的主要途径
A 通道是旋转环(动环)与静止环的端面彼此结合作相对滑动的动密封,它是机械密封中的主密封,也是决定机械密封性能和寿命的关键。
B 通道是旋转环与轴之间的密封,当端面磨损时,它仅能追随补偿环沿轴向做微量的移动,实际上仍然是一个相对静密封。C、D通道分别是静止环与压盖,压盖与壳体之间的密封,二者均属于静密封,因此,这些泄漏通道相对来说比较容易封堵,采用O形圈即可。
二、抽空对机械密封的影响
虽然理论设计上双螺杆油气混输泵可以短时间抽气干运转,但这样做对双螺杆油气混输泵的损伤也极大,首先影响最大的是机械密封。由于无油时干运转,机械密封动静环摩擦副内形不成有效的润滑油膜,此时摩擦副处于干摩擦状态,会导致摩擦副温升非常快,快速散热条件无法形成,时间一长,会烧坏机械密封,轻者减少机械密封的使用寿命,严重的会使机械密封动静环烧死到一起,导致泵泄漏不能工作。由于此时转子螺杆啮合时摩擦产生热量,不足以被液体带走,因此,螺杆啮合表面上的温度会逐渐增高,这样由于金属材料的热胀特性,就会使各处配合趋紧,摩擦加剧,不但机械效率降低,若热量继续聚集,还会损坏零件,使其寿命大大降低。
三、泵振动大原因分析
1、含气量高,泵振动大。2、流程走向影响。3、基础不实影响振动。
4、轴承损坏影响泵振动。轴承游隙超标、轴承跑内外园均会造成泵振动超标。5、同步齿轮间隙大,也影响到泵振动大。
此外,含气量高,泵效还会降低。因此,有条件的要加装油气分离器,降低含气对泵振动、泵效、泵内零部件的影响。
四、齿轮箱润滑油常见问题
1、油位:标准是当泵不运转时,齿轮箱中的油液应保持在油标的中心,并始终保持使用同一种润滑油。
2、换油周期:
新泵:累计运转250小时;间歇运转:累计运转1000小时;连续运转:累计运转2000小时。
3、润滑油变质。
润滑油变质主要原因是机械密封泄漏的原油顺着轴进入齿轮箱造成的。要定期检查,发现润滑油异常,及时更换。
第三部分 柱塞泵常见技术问题探讨
一、启泵时打回流的必要性
打回流,一是使泵零负载启动,再一个作用是泵启动后要观察有无异常情况,在确认泵各部运转正常后再慢慢加载荷。对变频控制的柱塞泵也要打回流启泵。
二、柱塞泵密封函功能分析
(1)密封函外表要保持清洁,定期涂油,防止结垢、锈蚀。
(2)盘根松紧要合适。太紧,造成过热,盘根、柱塞磨损加剧;过松,漏失量大,泵效低,刺出的水容易顺着连杆进入曲轴箱,使润滑油乳化变质。每分钟60滴较合适。
(3)导向铜套。盘根密封函内导向套一是节流降压,减少盘根密封压力,二是盘根定位、柱塞导向。
三、曲轴轴向窜量功能分析
曲轴轴向窜量要控制在0.04~0.06mm之内,超出标准要及时进行调整。若窜量小了,曲轴和连杆大头端面会相互摩擦,造成过热;若窜量大了,曲轴两端角向推力轴承径向间隙会偏大,引起泵振动大,会造成轴承过早损坏。
四、停用泵注意事项
除严格执行停用泵有关管理规定外,要特別注意以下几点:
(1)放空泵内积水,并加入润滑油或涂润滑脂,保护泵阀和泵腔免受腐蚀。(2)外露表面涂油防腐。(3)定期盘泵保养。
参考文献
[1] 中国机械工程学会设备与维修工程分会编委会,《泵类设备维修问答》,出版社:机械工业,2007-01-01第1版.