汪家旺

（大慶油田有限責(zé)任公司物資裝備部工程裝備科，黑龍江 大慶 163458）

1 注水泵離線狀態(tài)監(jiān)測(cè)

大慶油田第二采油廠現(xiàn)有32座注水站，133套注水泵機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作由監(jiān)測(cè)站負(fù)責(zé)，月平均監(jiān)測(cè)48套，注水量約33.5萬(wàn)立方米。

為了確保注水泵始終處于良好的工作狀態(tài)，近年來(lái)，堅(jiān)持實(shí)施離線注水泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)，為維修提供科學(xué)的依據(jù)。通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題反饋給設(shè)備管理人員和維修單位，從而消除設(shè)備存在的問(wèn)題，提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，保障設(shè)備完好、高效運(yùn)行。

1.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作流程

在進(jìn)行注水泵機(jī)組狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)的過(guò)程中要對(duì)各項(xiàng)信號(hào)進(jìn)行合理控制，確保機(jī)組及零部件能夠正常運(yùn)行。監(jiān)測(cè)人員主要使用HG-8902C雙通道數(shù)據(jù)采集儀和便攜式振動(dòng)儀對(duì)注水泵、電機(jī)前后軸瓦的振動(dòng)速度進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)儀器內(nèi)部傳感器將電信號(hào)、聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，便攜式振動(dòng)儀一般采用單點(diǎn)3次測(cè)量取平均值記錄法，然后將上述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行記錄，交予并告知泵站管理人員其數(shù)據(jù)的含義。HG-8902C雙通道數(shù)據(jù)采集儀檢測(cè)1次，完畢后連接電腦，導(dǎo)出頻譜曲線，核實(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)要與上次該泵的監(jiān)測(cè)曲線進(jìn)行對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變化問(wèn)題，完善注水泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

注水泵機(jī)組在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中其特征參量主要為振速、溫度、轉(zhuǎn)速、單耗、流量等，檢測(cè)數(shù)據(jù)主要為振動(dòng)速度。

1.2 測(cè)點(diǎn)選擇

注水泵在連接的過(guò)程中，主要是選取彈性聯(lián)軸器與電機(jī)形成系統(tǒng)，通過(guò)滑動(dòng)軸承完成連接，保證底座之間相互分離。測(cè)試是要將測(cè)試點(diǎn)選取在注水泵的高壓端及低壓端和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端及非驅(qū)動(dòng)端，選取1處泵高壓端軸（3處測(cè)點(diǎn)）、2處泵低壓端（2處測(cè)點(diǎn)）、3處電機(jī)驅(qū)動(dòng)端（2處測(cè)點(diǎn)）、4處電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端（3處測(cè)點(diǎn)）。選取10個(gè)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)水平、垂直（徑向）、軸向振速。

依照油田設(shè)備管理辦法，對(duì)各項(xiàng)管理操作進(jìn)行確定。在上述管理的過(guò)程中，相關(guān)人員要結(jié)合當(dāng)前注水泵管理參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)及位移監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)不良狀況要及時(shí)進(jìn)行處理。

1.3 監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的確定

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5656—2008、機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8097--1999《泵的振動(dòng)源測(cè)量和評(píng)價(jià)方法》和大慶油田企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY DQ0165—2012，結(jié)合采油廠注水泵站的設(shè)備狀況，確定注水泵機(jī)組完好標(biāo)準(zhǔn)（振動(dòng)速度）。

表1

1.4 檢測(cè)儀器

現(xiàn)有狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器7臺(tái)，配備主要監(jiān)測(cè)用儀器有：HG-8803頻譜分析儀、HG-8902C雙通道數(shù)據(jù)采集儀、LJ4002C離心泵綜合參數(shù)測(cè)試儀、便攜式振動(dòng)儀、數(shù)碼照相機(jī)、激光對(duì)中儀、計(jì)算機(jī)等。

2 故障分析

通過(guò)對(duì)多級(jí)離心式注水泵機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，基本總結(jié)出該類設(shè)備的常見(jiàn)問(wèn)題故障和振動(dòng)特征，逐步掌握了振動(dòng)規(guī)律，常見(jiàn)故障有：機(jī)泵軸承磨損、電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡、機(jī)械密封松動(dòng)、機(jī)泵串軸、對(duì)中不良、軸承損壞等問(wèn)題，并建立了狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷檔案，從今年8月至今3個(gè)月，監(jiān)測(cè)機(jī)組132套，采集數(shù)據(jù)2376個(gè)，頻譜圖24個(gè)，振動(dòng)超標(biāo)設(shè)備14臺(tái)，其中對(duì)振速較大，又易立即解決（調(diào)節(jié)同軸度、更換軸瓦）的5臺(tái)故障設(shè)備進(jìn)行維修，修后進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，完好運(yùn)行。

圖2 機(jī)組簡(jiǎn)圖

幾種常見(jiàn)故障見(jiàn)表2。

表2

可能性大?。篈＞B＞C＞D,其中大部分都是由于軸瓦間隙較大引起的轉(zhuǎn)子不對(duì)中。

3 應(yīng)用實(shí)例

第二作業(yè)區(qū)南十二注1#注水泵泵前端：水平15.1mm/s，垂直8.2mm/s。故障原因可能是注水泵前端軸瓦間隙較大，轉(zhuǎn)子不對(duì)中，整改建議：建議注水泵進(jìn)行停機(jī)檢修。

圖4 電機(jī)前端：徑向頻譜圖

圖5 注水泵泵后端：徑向頻譜圖

從圖1可以看出泵前端水平方向振速較大，可能由于軸瓦間隙過(guò)大導(dǎo)致，從圖2和圖3對(duì)比來(lái)看，徑向相位差較小，由電機(jī)軸和泵軸不對(duì)中導(dǎo)致。

圖1 監(jiān)測(cè)流程圖

圖3 注水泵泵前端：水平方向頻譜圖

在進(jìn)行修理的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)確實(shí)是軸瓦磨損嚴(yán)重，更換之后，效果顯著，仍在完好運(yùn)行。

9月共發(fā)現(xiàn)振動(dòng)超標(biāo)設(shè)備5臺(tái)，1臺(tái)設(shè)備是電機(jī)軸瓦間隙過(guò)大導(dǎo)致振速較大，其余4臺(tái)都是泵軸瓦間隙過(guò)大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子不對(duì)中的問(wèn)題。其中，轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中所占比例較大，分析原因：一是有些泵運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)、回注污水含油量高、污水對(duì)葉輪等泵內(nèi)配件損傷大，導(dǎo)致泵轉(zhuǎn)子部件不平衡情況加重。二是在調(diào)節(jié)電機(jī)時(shí)，沒(méi)有進(jìn)行同軸度調(diào)整，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)子不平衡，軸瓦偏磨?？梢钥闯鲎⑺脵C(jī)組故障的初期原因都是小配件的損壞，單純進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)配件更換就能立即解決。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)注水泵進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)可以及時(shí)預(yù)防和發(fā)現(xiàn)注水泵可能出現(xiàn)的各項(xiàng)故障，降低了上述故障對(duì)油田穩(wěn)產(chǎn)開(kāi)發(fā)的影響。除此之外，對(duì)注水泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷還可以及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，防止設(shè)備運(yùn)行狀況惡化，造成設(shè)備損壞。

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障診斷應(yīng)用的過(guò)程中，相關(guān)人員要對(duì)注水泵各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)注水泵與自身電機(jī)進(jìn)行檢修，觀察各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)狀況，對(duì)振動(dòng)頻譜進(jìn)行分析，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的動(dòng)態(tài)偏心狀況，當(dāng)存在摩擦現(xiàn)象時(shí)，要及時(shí)停機(jī)檢查。