劉陳軍（萬華化學(xué)（寧波）有限公司，浙江 寧波 315812）

劉海鵬1裴志軍2李旭東2（1.中國石油集團東南亞管道有限公司，北京 朝陽 100028；2.中國石油天然氣集團長慶油田分公司第六采油廠，陜西 西安 710201）

多級離心泵的常見故障及檢修

劉陳軍（萬華化學(xué)（寧波）有限公司，浙江 寧波 315812）

本文結(jié)合多級離心泵的特點，分析了多級離心泵的常見故障，并針對具體的故障探討了常見故障的檢修措施，旨在為相關(guān)多級離心泵的檢修與維護實踐提供參考。

多級離心泵；常見故障；檢修措施

1 多級離心泵結(jié)構(gòu)特點分析

常用的多級離心泵主要有兩種形式，一種是節(jié)段式結(jié)構(gòu)，一種是多級串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，下面對這兩種結(jié)構(gòu)形式的特點和維修要點進行分析：①節(jié)段式結(jié)構(gòu)：節(jié)段式結(jié)構(gòu)每一級中的重要組成部分一個葉輪，其位于擴壓器殼體內(nèi)，通過螺栓來連接連桿和擴壓器，通過固定桿固定各級串聯(lián)方式，節(jié)段式結(jié)構(gòu)有著耐高壓、密封性好的特點，但需要注意的是，在維修的過程中，需要對進口管道進行拆卸，且拆卸裝配的難度相對較大［1］；②多級串聯(lián)式結(jié)構(gòu)：多級串聯(lián)式結(jié)構(gòu)指的是多級葉輪串聯(lián)而成的結(jié)構(gòu)，其首級葉輪一般為雙吸式葉輪，其他各級葉輪為單吸式葉輪，對于溫度較高、容易產(chǎn)生氣蝕介質(zhì)且流量較大的環(huán)境來說，應(yīng)當(dāng)采用多級串聯(lián)式離心泵。

2 多級離心泵常見故障分析

2.1 葉輪與口環(huán)故障

在氣蝕作用或吸入固體物質(zhì)、金屬雜質(zhì)作用下，多級離心泵的葉輪與葉片會受損導(dǎo)致出現(xiàn)故障?？诃h(huán)指的是密封環(huán)，在口環(huán)安裝的過程中，穿量不當(dāng)可能導(dǎo)致口環(huán)磨損，從而產(chǎn)生故障，此外，葉輪背帽松動也會導(dǎo)致口環(huán)磨損，影響多級離心泵的正常運轉(zhuǎn)。

2.2 平衡裝置故障

對于多級離心泵來說，其平衡裝置主要包括平衡環(huán)裝置和平衡盤裝置，在多級離心泵長時間的運行狀態(tài)下，多級離心泵你的平衡環(huán)裝置和平衡盤裝置之間可能出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，有時磨損厚度可以達到2毫米以上，這對于多級離心泵裝置的正常運行有著嚴(yán)重的影響。

2.3 泵軸故障

泵軸中有著各類零件和元件，例如軸套、葉輪等，在多級離心泵運行的過程中，泵軸中的這些零件和元件都處于告訴運轉(zhuǎn)狀態(tài)，一旦泵軸出現(xiàn)彎曲偏差或同軸度偏差等問題，則會導(dǎo)致泵體振動頻發(fā)、泵軸零件元件出現(xiàn)彎曲等故障。

2.4 聯(lián)軸器間隙故障

對于多級離心泵來說，在運行的過程中很容易出現(xiàn)平衡盤裝置磨損的問題，這就使得轉(zhuǎn)子不斷沿著吸入口方向移動，且泵軸在熱脹冷縮的影響下，會導(dǎo)致聯(lián)軸器出現(xiàn)間隙，比超過標(biāo)準(zhǔn)值2-3毫米。

3 多級離心泵常見故障檢修探討

3.1 葉輪與口環(huán)故障檢修

葉輪故障主要指的是葉輪受損的故障，根據(jù)受損程度的不同可以采取不同的維修措施，首先對葉輪受損程度進行分析和評價，如果葉輪受損嚴(yán)重，則應(yīng)當(dāng)及時進行更換處理，保證多級離心泵運行的安全性和穩(wěn)定性。對于口環(huán)故障來說，其主要指的是口環(huán)磨損故障，與葉輪故障檢修類似，口環(huán)故障檢修也應(yīng)當(dāng)根據(jù)受損程度的不同選擇不同的維修方式，如果口環(huán)磨損不嚴(yán)重，只發(fā)生輕微磨損，則對口環(huán)進行磨損修復(fù)即可，降低檢修成本，如果口環(huán)磨損嚴(yán)重，難以修復(fù)或修復(fù)成本大于口環(huán)價格，則應(yīng)當(dāng)對口環(huán)進行更換［2］。

3.2 平衡裝置故障維修措施

對于平衡裝置故障來說，如果平衡環(huán)和平衡盤磨損超過了2毫米，或者出現(xiàn)凹凸不平的狀況，則應(yīng)當(dāng)先進性補焊處理，維修磨損故障，之后對泵殼上的凹槽進行研磨，將3毫米后的聚四氟乙烯墊片加在平衡環(huán)與泵殼結(jié)合面的位置，這種檢修方式不僅能夠消除補焊處理后手工研磨導(dǎo)致的平面板凹凸不平的問題，同時所采用的墊片材料軟硬使用，在保證其正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上還能夠防止磨損。如果平衡盤和平衡環(huán)的磨損程度超過了2毫米，磨損嚴(yán)重沒有維修價值的時候，則應(yīng)當(dāng)采取換新處理。

3.3 泵軸故障維修措施

對于泵軸故障來說，如果泵軸沒有出現(xiàn)較大的裂紋或十分嚴(yán)重的表面磨損，則應(yīng)當(dāng)采取有效的修復(fù)措施進行修復(fù)［3］。此外，泵軸的彎曲量只有小于0.06毫米才能夠保證泵軸正常工作，如果泵軸的彎曲量超過了0.06毫米，則應(yīng)當(dāng)采取校置維修措施，螺旋壓力機不加熱校直是最好的校直方法之一。

3.4 聯(lián)軸器間隙故障維修措施

對于多級離心泵來說，在運行的過程中，隨著平衡盤磨損的不斷嚴(yán)重，轉(zhuǎn)子會向吸入口方向進行移動，在檢修的過程中，應(yīng)當(dāng)對聯(lián)軸器的間隙進行合理的調(diào)整，由于泵軸會受到熱脹冷縮因素的影響，因此，根據(jù)相關(guān)檢修標(biāo)準(zhǔn)和檢修規(guī)定，聯(lián)軸器間隙應(yīng)當(dāng)比規(guī)定值高出2毫米到3毫米。

4 日常操作注意事項

首先，在開泵的過程中應(yīng)當(dāng)避免頻繁倒泵，防止泵的氣化，在輸送高溫液體的過程中，開泵前要進行暖泵操作，達到一定溫度后才能夠啟動泵；第二，在運行的過程中不能堵塞平衡管，為了實現(xiàn)對平衡管出口壓力的監(jiān)測，應(yīng)當(dāng)將壓力表加裝到平衡管的高壓側(cè)，同時應(yīng)當(dāng)注意對多級離心泵振動、溫升等的檢查，必要時設(shè)置連鎖，保證超過設(shè)定值自動停泵，以此來保證多級離心泵運行的穩(wěn)定和安全［4］；第三，多級離心泵長時間停止工作之后，泵軸受到轉(zhuǎn)子和葉輪的重力作用容易出現(xiàn)彎曲，因此應(yīng)當(dāng)定期進行盤泵，每次同方向轉(zhuǎn)動120度左右。

5 結(jié)語

綜上所述，多級離心泵結(jié)構(gòu)有著一定的特點，其很容易出現(xiàn)故障，本文簡要分析了多級離心泵葉輪與口環(huán)故障、平衡裝置故障、泵軸故障以及聯(lián)軸器間隙故障，并提出了具體的檢修措施和日常操作注意事項，旨在為多級離心泵的維護和檢修實踐提供參考。

［1］杜剛，王雅萌.多級離心泵常見故障分析與維修［J］.石油化工設(shè)備，2009，S1：94-97.

［2］劉福玉，劉福磊，孫廣軍，張鳳霞.探討多級離心泵常見故障檢測與維修［J］.才智，2012，20：36.

［3］孫緒軍，李裕茂，馬英杰.淺談多級離心泵的檢修與維護［J］.山東工業(yè)技術(shù)，2014，20：17.

［4］趙志先.多級離心泵動力學(xué)分析與故障診斷研究［D］.哈爾濱工程大學(xué)，2013.

復(fù)合平衡雙驢頭抽油機的研究探討

劉海鵬1裴志軍2李旭東2（1.中國石油集團東南亞管道有限公司，北京 朝陽 100028；2.中國石油天然氣集團長慶油田分公司第六采油廠，陜西 西安 710201）

摘要：雙驢頭抽油機現(xiàn)場使用時常出現(xiàn)以下問題：曲柄配重配置較大，減速器曲柄軸輸出凈扭矩出現(xiàn)負(fù)值，容易出現(xiàn)減速器打齒問題。關(guān)鍵受力部件驅(qū)動繩受力受力過大，使用時易出現(xiàn)驅(qū)動繩斷開、驅(qū)動繩鎖塊斷裂等多種故障和問題，嚴(yán)重影響采油施工安全和工作人員人身安全。因此，改進設(shè)計，改善其平衡方式，增加產(chǎn)品適應(yīng)性和可靠性，改變整機受力狀態(tài)，提高使用壽命，降低能耗成為函待解決的問題。

關(guān)鍵詞：復(fù)合平衡；雙驢頭抽油機；研究；探討

在油田采油過程中，游梁式抽油機是目前普遍采用的機械采油裝備，雙驢頭抽油機是游梁式抽油機基本形式之一，其結(jié)構(gòu)由動力機、減速器、支架、前驢頭、游梁體、后驢頭、連桿橫梁、曲柄及其配重、驅(qū)動繩等主要部分組成。雙驢頭抽油機是將常規(guī)機游梁與橫梁的鉸鏈連接，改為變徑圓弧的后驢頭、鋼絲繩與橫梁之間的軟連接，構(gòu)成變參數(shù)四桿機構(gòu)來傳遞運動和扭矩，克服了原機構(gòu)的死角，增加游梁擺角，沖程提高20%～50%，由于采用變徑圓弧的游梁后臂，使其實現(xiàn)負(fù)載大時平衡力矩大，負(fù)載小時平衡力矩小的工作狀態(tài)。從而達到加強平衡，降低能耗的目的，節(jié)能最高可達35%左右，從而各大油田普遍使用。但是，雙驢頭抽油機采用純曲柄平衡方式，而且要達到最佳平衡效果，要在曲柄上配置較大的曲柄配重，經(jīng)過長時間的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，該機型存在以下問題：由于曲柄配重配置較大，在使用過程中存在減速器曲柄軸輸出凈扭矩出現(xiàn)負(fù)值，在現(xiàn)場使用過程中，多次出現(xiàn)減速器打齒問題。關(guān)鍵受力部件驅(qū)動繩受力受力過大，全部的載荷都要通過驅(qū)動繩來傳遞，現(xiàn)場使用時多次出現(xiàn)驅(qū)動繩斷開、驅(qū)動繩鎖塊斷裂等多種故障和問題，嚴(yán)重影響了采油施工安全和工作人員人身安全。因此，改進設(shè)計，改善其平衡方式，增加產(chǎn)品適應(yīng)性和可靠性，改變整機受力狀態(tài)，提高使用壽命，降低能耗成為函待解決的問題。

1 技術(shù)方案

為了解決以上技術(shù)問題，本文提出了復(fù)合平衡雙驢頭抽油機的設(shè)計理念，該抽油機將雙驢頭抽油機與彎游梁抽油機相結(jié)合，既保留了變徑圓弧游梁后臂設(shè)計的優(yōu)點，又通過增加游梁配重，變單純的曲柄平衡為復(fù)合平衡方式提高了整機的動平衡性能，減小甚至消除減速器曲柄軸輸出凈扭矩產(chǎn)生負(fù)值，減小驅(qū)動繩的受力狀況，提高整機使用壽命，降低工作能耗。

主要技術(shù)方案是：該種復(fù)合平衡雙驢頭抽油機，包括前驢頭、游梁體、驅(qū)動繩、連桿橫梁、曲柄、減速器、底座、剎車裝置、支架和曲柄配重塊，與常規(guī)的雙驢頭型抽油機相比，他的獨特之處在于后驢頭中部和下部制作成箱體結(jié)構(gòu)，可向其中裝入比重較大的填充物作為游梁固定配重，小配重塊安裝在特制后驢頭的方格內(nèi)，并通過安全銷固定，小配重塊的數(shù)量根據(jù)不同井況的不同需要可隨意增減，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

這樣設(shè)計的復(fù)合平衡雙驢頭抽油機對于雙驢頭抽油機其他部分設(shè)計保持不變，將雙驢頭抽油機與彎游梁抽油機相結(jié)合，既保留了變徑圓弧游梁后臂設(shè)計的優(yōu)點，而增加的部分方案簡單、加工工藝方便易行。既可降低常規(guī)雙驢頭游梁抽油機因采用純曲柄平衡而對驅(qū)動繩及減速器齒輪受力載荷不均和力矩不平衡產(chǎn)生循環(huán)沖擊載荷的危害，又可以減少整機運行時游梁體、機架及底座產(chǎn)生的振動，降低電機負(fù)載，提升雙驢頭抽油機整機性能，而且游梁平衡與曲柄平衡的復(fù)合平衡方式大大改善了整機動平衡性能，減小了電機在上下沖程過程中的負(fù)載不均，減少了懸點載荷對驅(qū)動繩、減速器齒輪等部件的沖擊，有效的降低了工作能耗。

圖1 復(fù)合平衡雙驢頭抽油機

2 具體實施方式

如圖1所示的復(fù)合平衡雙驢頭抽油機，包括前驢頭、游梁體、驅(qū)動繩、連桿橫梁、曲柄、減速器、底座、剎車裝置、支架和曲柄配重塊，減速器輸出端連接有曲柄，曲柄鉸接連桿橫梁，曲柄配重塊通過鎖緊螺栓和曲柄緊固連接，游梁體前端安裝有前驢頭，游梁體后端安裝特制后驢頭，特制后驢頭上部裝有驅(qū)動繩，驅(qū)動繩下部與連桿橫梁相連，其特征在于：所述的復(fù)合平衡雙驢頭抽油機還包括一個裝有小配重塊的特制后驢頭。

所述特制后驢頭中部和下部制作成箱體結(jié)構(gòu)，可向其中裝入比重較大的填充物作為游梁固定配重，小配重塊安裝在特制后驢頭的方格內(nèi)，并通過安全銷固定，所述小配重塊的數(shù)量在特制后驢頭中可調(diào)。可根據(jù)抽油機懸點載荷的變化適當(dāng)增減小平衡塊的數(shù)量，達到最佳平衡狀態(tài)。

3 結(jié)語

（1）該復(fù)合平衡雙驢頭抽油機，不受井位、井況限制，具有和一般游梁抽油機一樣的環(huán)境適應(yīng)性，適用于各種野外常規(guī)油氣開采，但較之常規(guī)游梁抽油機整機性能好、各部件受力均勻，整機壽命長、節(jié)能等優(yōu)點。

（2）該復(fù)合平衡雙驢頭抽油機將雙驢頭抽油機與彎游梁抽油機相結(jié)合，既保留了變徑圓弧游梁后臂設(shè)計的優(yōu)點，又通過增加游梁配重，變單純的曲柄平衡為復(fù)合平衡方式提高了整機的動平衡性能，減小甚至消除減速器曲柄軸輸出凈扭矩產(chǎn)生負(fù)值，減小驅(qū)動繩的受力狀況，提高整機使用壽命，降低工作能耗。

參考文獻：

［1］楊繼忠，郭寶靈.雙驢頭抽油機結(jié)構(gòu)與性能淺析［J］.科技研究，2014，13：257，259.

［2］鄒龍慶，宋振華.雙驢頭抽油機優(yōu)化設(shè)計與運動學(xué)仿真分析［J］.石油礦場機械，2012，41（6）：21-25.

作者簡介：劉海鵬（1988-），男，滿族，河北淶水人，2011年畢業(yè)于燕山大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)，現(xiàn)從事油氣儲運相關(guān)工作。

劉陳軍（1986-），男，籍貫：江蘇省如東縣；學(xué)歷：本科，就讀于山東大學(xué)；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：