林宏波

〔中國石化廣東揭陽石油分公司 廣東揭陽 522000〕

隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，汽車保有量不斷增長，加油站規(guī)模、銷售量不斷擴大。自吸泵的供油方式已逐漸被潛油泵所取代。潛油泵具有耗電量小、發(fā)熱量少、出油穩(wěn)定、系統(tǒng)保養(yǎng)費用低、使用壽命長、噪音低等綜合優(yōu)點。它采用正壓供油，徹底解決了自吸泵在高溫環(huán)境、高揚程、遠距離條件下不能解決的問題。另外，加油站使用潛油泵可以一泵帶多槍(4～6槍)，自吸泵只能一泵一槍；安裝潛油泵可簡化油管路，給安裝和維護帶來了諸多便利，在加油站設(shè)備中具有舉足輕重的地位。但在實際工作過程中，加油站員工對潛油泵相關(guān)的知識缺乏了解，出現(xiàn)異常情況不能及時妥善處理，不僅影響了顧客加油，妨礙加油站的正常經(jīng)營，并給用戶帶來不便，進而影響到加油站的美譽度。因此搞清楚潛油泵的故障原因，有針對性地做出處理和改進尤為重要。

本文結(jié)合工作實際，以國內(nèi)外使用率較高的某品牌潛油泵為例，針對“提槍不出油”的常見故障簡要分析了原因并提出基本診斷方法和改進措施。

1 潛油泵結(jié)構(gòu)、工作流程及電氣控制方式

1.1 潛油泵的結(jié)構(gòu)

潛油泵由泵頭、泵體及連接配管三部分組成。泵頭安裝于人孔井內(nèi)，泵頭由調(diào)壓組件、單向止回閥、接線腔、電容器腔、電子連接器(即過線橋)、虹吸管連接口、管線測壓口等部件組成。如圖1所示。

圖1 泵頭構(gòu)件

泵體為封閉式結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括電機和兩級葉片泵，電機轉(zhuǎn)子與油泵轉(zhuǎn)子為同軸結(jié)構(gòu)。電機一般為單相電機，啟動電容安裝于泵頭電容接線盒內(nèi)。連接配管為泵頭與泵體之間的連接管，共計三條，分別為導(dǎo)線管、導(dǎo)油管、回油管。

1.2 潛油泵的工作流程

啟動馬達,泵開始工作，油液從入油口進入到離心泵被加壓向上輸送，經(jīng)過擴散器使油液均勻地傳遞給下一級葉輪，一路進入外殼和定子之間的油通道,另一路進入馬達轉(zhuǎn)子與定子之間進行潤滑，在馬達頂部形成額定壓力的油液進入到柱形鐵管，通過柱形鐵管輸送到泵頭，從泵頭出油口流入到油管線中。

1.3 潛油泵的電氣控制方式

提槍后加油槍開關(guān)板向計控主板發(fā)出開機信號，計控主板接收信號后通過加油機電腦區(qū)的潛油泵控制板固態(tài)繼電器接通控制線路(J1～J4閉合)，中間繼電器線圈(1～4kA)通電吸合中間繼電器常開觸點，使配電箱內(nèi)交流接觸器的線圈吸合，接通潛油泵電源，啟動潛油泵工作。(電路控制圖詳見圖2所示)

圖2 潛油泵控制系統(tǒng)電路圖

2 造成潛油泵提槍不出油的主要因素

2.1 電氣控制線路故障

造成潛油泵提槍不出油的電氣控制線路故障因素主要有：潛油泵控制板損壞、交流接觸器損壞、中間繼電器損壞以及空氣斷路器跳閘或者損壞等。

2.2 潛油泵部件故障

因潛油泵部件損壞而導(dǎo)致泵無法啟動的因素主要有：啟動電容損壞、潛油泵電機熱保護元件動作、單向閥卡死打不開、電機組損壞(低液位干轉(zhuǎn)過熱而燒毀)等。

2.3 油罐工藝管線設(shè)計缺陷

工藝管線設(shè)計缺陷主要是油罐卸油管與潛油泵距離太近(廠家要求：泵電機組件中心線與卸油管底部中心線距離不小于914.4 mm)，且卸油管出油口坡向潛油泵進油口，卸油過程含氣體油品沖向潛油泵進油口第一個葉輪，在進口處形成空氣段而產(chǎn)生氣阻，造成了潛油泵只轉(zhuǎn)動但不出油的現(xiàn)象。

2.4 施工改造期間潛油泵拆卸后維護不到位

加油站改造(時間需一個月或以上)，拆卸潛油泵后未正確將電機泵頭組件分離保養(yǎng)導(dǎo)致電機抱死。

3 潛油泵不出油的診斷方法

以加油機其它部件工作正常為前提，若出現(xiàn)提槍潛油泵不出油時，首先應(yīng)分析故障原因，先易后難、逐段排查；其次分辨故障是由機械故障還是電氣控制系統(tǒng)故障引起，再次根據(jù)故障類型采取相應(yīng)維修措施。如圖3所示：先觀測油罐存油，排除低庫存原因，再排查提槍后潛油泵電機是否正常轉(zhuǎn)動。如果提槍后潛油泵不工作,但同罐其它加油搶能正常工作，則是該槍的潛油泵電氣控制系統(tǒng)故障(可能是該加油槍控制板、中間繼電器損壞或相關(guān)接線斷路、短路等)；如果潛油泵對應(yīng)的所有加油槍提槍后泵都不轉(zhuǎn)，則可能是該潛油泵電源開關(guān)、交流接觸器損壞或潛油泵部件損壞，排除電源故障后可判斷為潛油泵部件損壞或異常。通過以上分析，就能把故障區(qū)域鎖定，進而排除故障。故障診斷流程見圖3所示。

圖3 故障診斷流程圖

4 不出油故障的排除及改進措施

4.1 潛油泵外部因素

(1)控制箱交流接觸器損壞。故障現(xiàn)象：該潛油泵對應(yīng)的所有加油槍提槍泵都不轉(zhuǎn)，且交流接觸器不吸合(一般伴有線圈燒焦痕跡或氣味)。解決方法是更換交流接觸器。

(2)控制箱中間繼電器損環(huán)。故障現(xiàn)象：提槍泵不轉(zhuǎn),但同一油罐的其他加油槍都能正常工作，可采用調(diào)換其他正常加油槍的中間繼電器進行測試，若潛油泵能正常工作則可判斷該加油槍對應(yīng)的中間繼電器損壞。解決方法是更換該槍中間繼電器。

(3)潛油泵電源開關(guān)跳閘或損壞。故障現(xiàn)象：潛油泵對應(yīng)的所有加油槍提槍后泵均不轉(zhuǎn)，查看配電房控制箱發(fā)現(xiàn)電源開關(guān)跳閘或損壞無法合上。解決的方法是檢查電源線路，如果沒有其他異常情況后重新合上電源開關(guān)，如果確認電源開關(guān)損壞則必須更換電源開關(guān)(一般選用16～20A空氣斷路器)。

(4)潛油泵控制板損壞。故障現(xiàn)象：提槍泵不轉(zhuǎn),但同油罐的其他加油槍能正常工作，經(jīng)調(diào)換其他正常加油槍中間繼電器仍無法排除故障，在排除其相應(yīng)的接線無短路、斷路后，可判斷該加油槍對應(yīng)的潛油泵控制板損壞。解決方法是更換該槍潛油泵控制板。

(5)工藝管線設(shè)計施工不規(guī)范。案例：2013年4月，汕昆高速G78廣東揭陽路段某新建的一個高速加油站，在每次卸柴油后同一油罐所有油槍都出現(xiàn)提槍泵轉(zhuǎn)動，但不出油的現(xiàn)象，持續(xù)大約1 h后恢復(fù)正常，嚴重影響了加油站的正常經(jīng)營。技術(shù)人員調(diào)換了正常的潛油泵進行測試仍無法排除故障，初步判斷是卸油立管與潛油泵水平距離不夠，卸油過程含氣體油品沖向潛油泵進油口第一個葉輪，使進口處形成空氣段而產(chǎn)生氣阻。廠家建議該站進行卸油管線改造，使卸油管口中心線與潛油泵電機組件中心線水平距離至少為914.4 mm。按廠家的改造方案進行，加油站須抽盡油品、清罐、停業(yè)、卸油管線移位改造，預(yù)算該工程需投入費用1.5萬元。

改進方案一：如圖4所示，目前加油站進油管(DN108 mm)伸入罐底底端一般采用45°斜管口，可將進油管斜口方向調(diào)整為背向潛油泵進油口(如圖5)，卸油時油品流出立管底端時方向背向潛油泵，可避免潛油泵第一葉輪與第二葉輪間產(chǎn)生氣阻。具體改造方案為：先將潛油泵整體從人孔蓋拆出，再把焊接有進油立管的人孔蓋拆出運至加油站安全區(qū)域或站外，將進油立管從人孔蓋切割下來，調(diào)整立管斜口方向為背向潛油泵進油口再重新焊接在人孔蓋原位置上。施工結(jié)果只改變了立管斜口方向，符合《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB50156-2012)。整個改造工程一天完成，費用僅需800元左右(在加油站不停業(yè)情況下還可節(jié)約費用1.42萬元)。進油管改造前后情況見圖4、圖5。

圖4 進油立管改造前

圖5 進油立管改造后

改進方案二：根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》(GB50156-2012)6.3.7進油立管的底端應(yīng)為45°斜管口或T形管口。如圖6所示，也可按《設(shè)計與施工規(guī)范》在進油立管的底端焊接T形管，并將T形管管口做45°斜管口處理，兩端管口方向避開潛油泵，方向跟油罐長軸線相垂直，可避免卸油過程使?jié)撚捅萌肟谔幃a(chǎn)生氣阻。改造費用在1200元左右(在油站不停業(yè)情況下可節(jié)約費用1.38萬元)。

圖6 T形進油管改造剖面圖

4.2 潛油泵的內(nèi)部故障排除

(1)電機啟動電容損壞。故障現(xiàn)象：與潛油泵對應(yīng)的全部油槍提槍泵不轉(zhuǎn)，加油機及控制箱電氣控制元件及線路正常，則可判斷基本為啟動電容損壞。解決的辦法是打開潛油泵泵頭電容器腔，用萬用表測量電容兩個接線柱電阻，若電阻為零則可判斷電容短路損壞，更換啟動電容。

(2)潛油泵電機抱死。該現(xiàn)象主要出現(xiàn)在加油站改造、重建期間泵體拆卸后維護不到位所導(dǎo)致。改造、重建需拆裝潛油泵時，可將電機泵頭組件分離，用50 %潤滑油及50 %柴油混合后倒入泵組出口處后用紙包封好即可；待改造完畢復(fù)裝潛油泵前再用相應(yīng)油品進行清洗。

(3)潛油泵電機熱保護元件動作或電機組過熱燒壞。潛油泵電機工作產(chǎn)生的熱量由其流經(jīng)的油品介質(zhì)帶走，當(dāng)油罐內(nèi)油品液位低于UMP(潛油泵泵體)三分之一位置時繼續(xù)加油導(dǎo)致泵電機散熱不良，電機溫度超過41 ℃時啟動熱保護，從而使?jié)撚捅貌荒芄ぷ鳌＝鉀Q方法為：合理控制油罐內(nèi)油品的液位高度，保證潛油泵體不露出液面?？稍谝何粌x中設(shè)置低液位報警，提醒加油站及時安排進油或暫停該罐發(fā)油。判斷電機組是否損壞，可通過測試電機導(dǎo)線之間的繞組阻值數(shù)據(jù)是否在合格范圍內(nèi)。

(4)單向閥打不開。故障現(xiàn)象：與潛油泵對應(yīng)的全部加油槍提槍泵轉(zhuǎn)動但不出油，且泵頭震動較大，單向閥因卡死或彈簧力調(diào)整不當(dāng)打不開。解決的辦法是清洗單向閥或逆時針方向往上調(diào)整開關(guān)螺桿。

4.3 潛油泵安裝使用注意事項

(1)正確連接泵電機組電源導(dǎo)線。接線方式如圖7所示：桔黃色線為電機公共引線，與過線橋引過來的電源線中的桔黃色線(零線)相連，電機黑色線與電源線進線黑色線(火線)相接后插到電容器的一插腳上，紅色線單獨連接到啟動電容另一個插腳上。接線錯誤可能導(dǎo)致電機燒壞或無法啟動。

圖7 電容與電機繞組接線圖

(2)確定潛油泵的長度。在安裝潛油泵之前，一定要根據(jù)相應(yīng)油罐的直徑確定潛油泵的長度，以確保安裝后潛油泵進油口離罐底高度符合相關(guān)要求。

(3)嚴禁在注水油罐安裝潛油泵。 如果安裝潛油泵時油罐內(nèi)有水(水高漫過潛油泵底部)，須抽干水后再進行安裝，防止泵電機浸水抱死。

(4)安裝時嚴禁用潛油泵電機底部作為支撐點豎立潛油泵來安裝。以免磕碰電機底部的濾網(wǎng)造成濾網(wǎng)損壞。濾網(wǎng)損壞有可能造成異物吸入卡死電機，從而造成電機損壞。

(5)不可長時間進行小流量出油。當(dāng)潛油泵流量大于 12 L/min時，電機具有自冷卻功能，可以通過油液帶走電機運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，因此，不可以長時間進行小流量出油，以防止?jié)撚捅秒姍C過熱故障的發(fā)生。

(6)日常檢查。日常定期檢查泵頭螺栓無松動、各連接處無滲漏、泵電機運轉(zhuǎn)無異響等。

4.4 加強油站員工維修技能培訓(xùn)

要加強對加油站人員的設(shè)備維修技能培訓(xùn),使站長或管理人員掌握基本的相關(guān)維修技術(shù)，能對潛油泵簡單的故障進行排除，從而縮短設(shè)備故障時間，保證加油效率；同時也節(jié)約了維修成本。其次，建議在加油站或片區(qū)配置易損部件(如啟動電容、交流接觸器、中間繼電器等)以備應(yīng)急維修所需。

5 結(jié)束語

潛油泵供油是加油站發(fā)展的趨勢，盡管潛油泵故障率相對自吸泵較低，但故障影響力卻較大，如果加油站員工對潛油泵相關(guān)的知識缺乏了解，出現(xiàn)異常情況不能及時妥善處理，將會嚴重制約加油站擴銷增量，甚至損害加油站企業(yè)的品牌形象。因此加油站站長或管理人員要掌握潛油泵故障原因，在出現(xiàn)故障時能立即做出處理，尤為重要。

參考文獻

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