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[摘 要]本文通过详细分析注水泵分注管线的振动组成及表现形式,提出了解决分注管线振动的步骤和方法,对于此类故障,本文的解决方法具有普遍的适用性,为分注管线振动故障的分析和解决提供了有效的技术支持。
[关键词]分注管线;振动;故障诊断。
中图分类号:TU433 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)37-0256-01
一、概述
吐哈油田广泛采用注水采油技术进行采油生产,注水泵管线作为注水系统必不可少的设施,其振动幅值的高低会直接影响到注水系统的工作效率。管线过大的振动可能导致管线破裂,引发严重事故,不仅会造成重大经济损失,还会对操作员工的生命安全构成严重威胁。因此,对注水泵管线的振动及其治理措施进行研究有着重大的工程意义。本文针对红胡站注水泵分注管线振动过大问题,研究了管线的振动与减振策略。借助以往对管线的振动治理的经验,采用改变注水泵运作频率,和在注水泵分注管线上加装固定连接杆,取得了较好的实验效果。在上述实验的基础上,本文论述了管线结构减振的一般方法,同时结合工程实际对注水泵进、出水管线提出了具有针对性的减振改造措施。
二、故障诊断
2017年6月6日,鄯善采油厂红胡注水站1#注水泵在运行过程中,阀组间的多条分注管线发生强烈振动,208井甚至将管线上的压力表振落。现场操作员工发现后只能对注水泵进行关停,待压力表重新安装完成后重新开机,振动如故。
红胡站所建泵房内为一排3台注水泵,出口管线进入汇管后进入1#和2#阀组间,然后通过分注管线将高压水送入各个分注水井。泵房内注水泵为变频电机带动,正常工作频率为37Hz。为了详细对比电机运行频率与注水泵及管线的振动幅值之间的关系,测试工作分三次进行,分别在电机调频至37Hz、43Hz、50Hz时测试,数据如下所示。
1、注水泵出口管线振动数据
出口管线振动基本在合格范围内,出口弯管处振动幅值稍大,主导频谱为水流脉动频率(表1)。
2、阀组间分注管线振动数据
由于分注管線较多,不能一一进行测试,经与现场维护人员沟通了解到208井分注管线振动较高,在调频的过程中主要监控该条管线,其它管线的振动幅值也选择性做了监测,测试数据见表2所示。
在37Hz时,208井分注管线振动较高,最大幅值达22.36mm/s,这是因为水流脉动频率在分注管线的共振区内,引发了管线的共振所致,当频率逐渐增加,水流脉动频率避开了208井分注管线的固有频率,此时振动幅值回复正常,但是同时305井分注管线振动逐渐升高,这表明水流脉动频率落在了305井管线的共振区内。
三、故障解决措施
经过数据详细测试和比对分析,提出了两个解决方案。
1、适当调整电机频率,使水流脉动频率避开各个分注管线共振区,经过现场调试发现,48Hz时各个分注管线振动幅值较低,但是此时管压较大,不适合作为日常工作频率,当工作频率降到32Hz时,各个分注管线的振动幅值在5mm/s以内,可以作为工作频率,但是通过调整工作频率的方式具有明显的局限性,只能作为临时解决问题的方案。
2、通过在分注管线上加装支撑,或者将临近的分注管线通过钢管和卡箍连接在一起,这样可以改变分注管线的固有频率,一劳永逸的解决共振问题。
[关键词]分注管线;振动;故障诊断。
中图分类号:TU433 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)37-0256-01
一、概述
吐哈油田广泛采用注水采油技术进行采油生产,注水泵管线作为注水系统必不可少的设施,其振动幅值的高低会直接影响到注水系统的工作效率。管线过大的振动可能导致管线破裂,引发严重事故,不仅会造成重大经济损失,还会对操作员工的生命安全构成严重威胁。因此,对注水泵管线的振动及其治理措施进行研究有着重大的工程意义。本文针对红胡站注水泵分注管线振动过大问题,研究了管线的振动与减振策略。借助以往对管线的振动治理的经验,采用改变注水泵运作频率,和在注水泵分注管线上加装固定连接杆,取得了较好的实验效果。在上述实验的基础上,本文论述了管线结构减振的一般方法,同时结合工程实际对注水泵进、出水管线提出了具有针对性的减振改造措施。
二、故障诊断
2017年6月6日,鄯善采油厂红胡注水站1#注水泵在运行过程中,阀组间的多条分注管线发生强烈振动,208井甚至将管线上的压力表振落。现场操作员工发现后只能对注水泵进行关停,待压力表重新安装完成后重新开机,振动如故。
红胡站所建泵房内为一排3台注水泵,出口管线进入汇管后进入1#和2#阀组间,然后通过分注管线将高压水送入各个分注水井。泵房内注水泵为变频电机带动,正常工作频率为37Hz。为了详细对比电机运行频率与注水泵及管线的振动幅值之间的关系,测试工作分三次进行,分别在电机调频至37Hz、43Hz、50Hz时测试,数据如下所示。
1、注水泵出口管线振动数据
出口管线振动基本在合格范围内,出口弯管处振动幅值稍大,主导频谱为水流脉动频率(表1)。
2、阀组间分注管线振动数据
由于分注管線较多,不能一一进行测试,经与现场维护人员沟通了解到208井分注管线振动较高,在调频的过程中主要监控该条管线,其它管线的振动幅值也选择性做了监测,测试数据见表2所示。
在37Hz时,208井分注管线振动较高,最大幅值达22.36mm/s,这是因为水流脉动频率在分注管线的共振区内,引发了管线的共振所致,当频率逐渐增加,水流脉动频率避开了208井分注管线的固有频率,此时振动幅值回复正常,但是同时305井分注管线振动逐渐升高,这表明水流脉动频率落在了305井管线的共振区内。
三、故障解决措施
经过数据详细测试和比对分析,提出了两个解决方案。
1、适当调整电机频率,使水流脉动频率避开各个分注管线共振区,经过现场调试发现,48Hz时各个分注管线振动幅值较低,但是此时管压较大,不适合作为日常工作频率,当工作频率降到32Hz时,各个分注管线的振动幅值在5mm/s以内,可以作为工作频率,但是通过调整工作频率的方式具有明显的局限性,只能作为临时解决问题的方案。
2、通过在分注管线上加装支撑,或者将临近的分注管线通过钢管和卡箍连接在一起,这样可以改变分注管线的固有频率,一劳永逸的解决共振问题。