集輸系統(tǒng)中輸油泵故障診斷與處理措施

劉淑芹　魏玲艷　劉鵬

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)不斷加劇，能源需求量不斷增多，原油集輸過程的安全受到了國(guó)家的高度重視，以有效降低安全事故發(fā)生率，對(duì)于減少火災(zāi)爆炸等惡性事件產(chǎn)生具有重要影響。文章就原油集輸系統(tǒng)中輸油泵故障診斷的意義進(jìn)行論述，對(duì)輸油泵故障診斷技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，提出輸油泵故障診斷時(shí)需要注意的要點(diǎn)，以不斷提高輸油泵的運(yùn)行穩(wěn)定性，促進(jìn)原油運(yùn)送經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。

關(guān)鍵詞：原油集輸系統(tǒng)；輸油泵；故障診斷；技術(shù)應(yīng)用

在原油集輸系統(tǒng)中，輸油泵使重要組成部分，對(duì)于保證原油運(yùn)送順利完成發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)代化建設(shè)中，不斷加強(qiáng)輸油泵故障問題診斷，提高診斷技術(shù)應(yīng)用有效性，才能做到有效監(jiān)測(cè)原油集輸系統(tǒng)的狀態(tài)，對(duì)于提高原油運(yùn)送過程的安全性具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1 原油集輸系統(tǒng)中輸油泵故障診斷

在原油的實(shí)際運(yùn)送過程中，不斷加強(qiáng)原油集輸系統(tǒng)中輸油泵的故障診斷，才能及時(shí)采取有效維修措施，對(duì)安全事故起到有效預(yù)防作用，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。目前對(duì)原

油集輸系統(tǒng)中輸油泵進(jìn)行故障診斷的意義有如下幾個(gè)方面。1）降低成本，延長(zhǎng)使用壽命。在輸油泵進(jìn)行故障診斷，可以對(duì)輸油泵的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行及時(shí)掌控，減少密封件和軸承

的磨損，使各種機(jī)械設(shè)備的有效利用率不斷提高，達(dá)到降低原油運(yùn)送成本、延長(zhǎng)原油泵使用壽命的目的。2）加強(qiáng)預(yù)防，減少工作量。采用先進(jìn)的故障診斷技術(shù)，可以在故障發(fā)生前做好維修準(zhǔn)備，不斷加強(qiáng)事故預(yù)防，避免突發(fā)性安全事故發(fā)生，以有效減少維修時(shí)間，保證原油運(yùn)輸過程的安全，從而減少維修工作人員的工作量，給原油運(yùn)送順利完成提供了可靠保障。3）減少誤差，提高安全性。對(duì)原油泵進(jìn)行故障診斷，可以有效減少突發(fā)性安全事件發(fā)生 ，避免人為誤差產(chǎn)生，以對(duì)原油泵在運(yùn)輸過程中的運(yùn)行情況進(jìn)行全面監(jiān)控，并且采用不同的故障診斷技術(shù)，可以使原油運(yùn)送過程的安全性得到有效提高，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷增長(zhǎng)。

2 輸油泵故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

一般情況下，原油運(yùn)輸系統(tǒng)中，輸油泵的轉(zhuǎn)子組件和電動(dòng)機(jī)之間是采用聯(lián)軸器進(jìn)行直連接，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊的特點(diǎn)，并且多級(jí)離心泵之間的間隙精度要求非常高，以避免異常震動(dòng)和軸承發(fā)熱等情況下，給系統(tǒng)安全造成極大影響。因此根據(jù)原油泵的實(shí)際運(yùn)行情況 ，采用的故障診斷技術(shù)主要有以下幾種。1）頻率分析診斷法。當(dāng)原油泵發(fā)生故障時(shí)，頻譜會(huì)出現(xiàn)異常情況，因此可以采用對(duì)頻率進(jìn)行分析的方法對(duì)故障進(jìn)行有效診斷，在實(shí)際應(yīng)用中，頻率分析診斷法是重要的診斷技術(shù)，得到了眾多維修工作人員的推崇。在機(jī)械進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，各個(gè)部位或同一個(gè)零件會(huì)產(chǎn)生不同情況的故障，因此根據(jù)各種振動(dòng)信號(hào)的頻率特征，可以快速找出機(jī)械存在的故障問題。一般情況下，輸油泵的轉(zhuǎn)子組件出現(xiàn)的震動(dòng)故障問題有不對(duì)中、不平衡和松動(dòng)等，并且頻率大部分在中頻段，而滾動(dòng)軸承會(huì)因?yàn)槭艿經(jīng)_擊產(chǎn)生故障，頻率在可以超過數(shù)千赫茲，同時(shí)輸油泵的汽蝕頻率在六千赫茲和兩萬赫茲之間。2）沖擊脈沖診斷法。在輸油泵的故障診斷中，沖擊脈沖診斷法的確診率可以超過 90%，因此按照實(shí)際應(yīng)用要求進(jìn)行滾動(dòng)軸承的故障診斷，可以有效保證原油泵的運(yùn)行安全。由于任何物體的表面都存在瑕疵，當(dāng)不平滑的兩個(gè)物體相撞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定沖擊波，因此通過檢測(cè)輸油泵中個(gè)部件和滾動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的脈沖，確定高頻信號(hào)的大小，就可以有效進(jìn)行故障診斷，從而確定軸承是否存在故障問題。3）故障隔離法。由于輸油泵各部件運(yùn)行時(shí)發(fā)生的振動(dòng)各不相同 ，對(duì)診斷結(jié)果具有一定干擾性，導(dǎo)致簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)和圖譜等信息不能很好的判定故障位置，因此需要運(yùn)用邏輯推理方法進(jìn)行故障部位的確定。在實(shí)際故障診斷中，隔離法是信號(hào)干擾情況下的常用方法，可以快速、有效的確定輸油泵的故障位置。例如 ：輸油泵存在軸向超差問題 ，采用隔離法將連軸器的螺栓卸掉，并對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，從而判斷是聯(lián)軸器還是電動(dòng)機(jī)軸承不同軸引起的故障。4）時(shí)域指標(biāo)方向?qū)Ρ确?。?dāng)輸油泵發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生激振力，導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)生受迫振動(dòng)，給輸油泵的正常運(yùn)行造成極大影響。根據(jù)輸油泵的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)和激振力的不同性質(zhì)，在各個(gè)方位上產(chǎn)生的激振效果會(huì)存在很大差異，因此對(duì)時(shí)域指標(biāo)的振動(dòng)方向進(jìn)行對(duì)比，可以有效確定輸油泵的故障位置和情況。例如：在有效范圍內(nèi)，軸向的值較大，則是電動(dòng)機(jī)軸承不同軸問題。5）時(shí)域波形法。一般情況下，輸油泵的故障原因有電和氣兩方面，因此當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，迅速斷電，通過觀察振動(dòng)時(shí)域的波形變化，可以有效判斷故障原因。如果曲線迅速下降則為電氣故障 ；反之則為機(jī)械故障。6）時(shí)域指標(biāo)波動(dòng)法。輸油泵在運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子與定子的摩擦、零件磨損等都能使振動(dòng)波形發(fā)生變化，從而導(dǎo)致故障產(chǎn)生。因此當(dāng)振動(dòng)時(shí)域在有效范圍內(nèi)產(chǎn)生頻繁不規(guī)則波動(dòng)時(shí)，需要采取拆機(jī)的措施來判斷是轉(zhuǎn)子的故障部位 ，以有效防御安全事故發(fā)生。

3 輸油泵故障診斷時(shí)注意要點(diǎn)

在進(jìn)行輸油泵的故障診斷時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況和故障部位，選擇合適的診斷技術(shù) ，因此，輸油泵故障診斷時(shí)需要注意的要點(diǎn)有如下幾個(gè)。1）輸油泵檢測(cè)的主要參數(shù)。一般情況下，需要診斷的工作參數(shù)包括葉片數(shù)、轉(zhuǎn)速、軸承、級(jí)數(shù)和齒輪等；性能參數(shù)有軸功率、流量、油溫、允許吸上真空高度、效率、揚(yáng)程、汽蝕余量和進(jìn)出口壓力等。2）輸油泵測(cè)點(diǎn)選擇。在進(jìn)行測(cè)點(diǎn)位置選擇時(shí)，根據(jù)相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，要考慮結(jié)構(gòu)件的剛度、傳感器安裝情況、機(jī)械導(dǎo)納大小等，盡可能靠近待測(cè)部位，以減少信號(hào)干擾，提高診斷信號(hào)的可靠性。在實(shí)際故障診斷中，根據(jù)具體需要和故障問題來選擇測(cè)點(diǎn)位置，常用的測(cè)點(diǎn)有：泵殼、電動(dòng)機(jī)軸承、地腳和輸油泵軸承等。

4結(jié)束語(yǔ)

油田發(fā)展中，輸油泵的故障診斷有多種振動(dòng)診斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)輸油泵的工作情況、輸油泵的型號(hào)等，選擇合適的診斷技術(shù)，提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，才能有效提高原油運(yùn)送過程的安全性，促進(jìn)油田輸油泵故障診斷技術(shù)水平不斷提升。

參考文獻(xiàn)

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