輸油臂故障原因分析與防范措施

經驗人：周作橋

輸油臂作為原油碼頭的一種特殊的輸油設備，文章統計了某原油碼頭半年來輸油臂的故障情況，歸納出輸油臂故障的幾種形式，具體分析了各種故障形成的原因，并且提出了避免輸油臂故障的防范措施。

輸油臂故障情況調查

某原油碼頭共有4 臺RC16DEQ-30/22.4 船用輸油臂，經過調查統計，2012 年1～6 月份，在接卸作業期間，輸油臂共發生故障15 次，故障停機時間累計達36h，嚴重影響碼頭的接卸作業，形成不必要的油輪滯期，企業蒙受巨大的經濟損失。

在15 次故障現象中，主密封滲漏8 次，故障停機時間為16h；內外臂展開角一級報警4 次，故障停機時間為10h；水平越位一次報警1 次，故障停機時間為4h；緊急脫離裝置（Emergency Release System.ERS）動作1 次，故障停機時間為4h；快速液壓接頭密封滲漏1 次，故障停機時間為2h。

輸油臂故障原因分析

主密封滲漏

經過對失效的主密封圈進行測量、分析，認為：主密封圈原骨架為不銹鋼材質，因不銹鋼材質物性決定，不銹鋼骨架耐腐蝕，但彈性較小，密封圈骨架在受擠壓變形后回彈量不足，從而發生原油滲漏。

接線盒防水設計不合理

進、出線口密封老化或密封不嚴密，雨水及潮濕空氣就會從進、出線口進入接線盒內，當積水在24VDC 限位開關接線端子上形成短路，開關由常開狀態變為閉合狀態，造成閉路誤報警。

緊急脫離裝置誤動作

輸油臂運行時，受原油流動沖擊、震動，頂絲容易出現松動，裝置下推桿對蝶閥的閥板失去自鎖作用，推桿在重力作用下，切斷剪切銷，并推動凸輪轉動，船、臂兩側蝶閥關閉，則抱箍打開，導致緊急裝置誤動作。

輸油臂故障防范措施

主密封滲漏

改進主密封圈骨架材料：把密封圈鋼骨架不銹鋼更換為高碳鋼材料，提高了密封圈骨架彈性；

增大主密封圈的預壓量：主密封圈密封處厚度增加1mm 預壓量，使壓縮量達到3mm，提高了密封效果；

修改輸油臂操作規程：原規程中的抽空作業會產生負壓，負壓會破壞主密封骨架的彈力，當雜質進入密封面，會破壞密封面，造成主密封滲漏；因此修改規程為為“輸油臂停止作業后，關閉輸油臂根部陸域方向的閥門，開啟輸油臂三維接頭處的真空破壞器，然后啟動螺桿泵，進行抽空作業”。

接線盒設計不合理

改進輸油臂限位接線盒進線方式：接線盒進線口全部向下安裝，并擰緊進口接頭密封螺帽，防止雨水、露水及潮濕空氣等進入接線盒內。

緊急脫離裝置誤動作

改進輸油臂定位銷的固定方式：在下推桿鉆孔，將原頂絲改為剪切銷，解決頂絲易松動問題；

保留復位銷：輸油臂接船后不拆除油缸上、下推桿聯接的復位銷，依靠油缸的實現機械自鎖。開啟輸油臂液壓分站內緊急脫離裝置液壓管路閥門，保持緊急脫離裝置油缸壓力正常，實現液壓自鎖；

制訂剪切銷更換制度：緊急脫離裝置剪切銷每卸2 艘船必須更換；下推桿剪切銷、抱箍剪切銷每半年更換；

修改PLC 程序：取消緊急脫離裝置二級報警后自動脫離功能，改為值班人員手動操作，防止出現二級誤報警而引起的誤脫離。

效果檢查

2014 年度輸油臂故障次數統計見下表

從上表可以看出，輸油臂仍然出現主密封故障，但其故障次數大大降低，年度降幅為75%，且停機時間降至為0；其他故障次數與停機時間均降至為0，效果明顯。

結束語

輸油臂故障原因比較復雜，在查找故障原因時，要根據輸油臂的故障表現形式、部位進行綜合分析、判斷，從輸油臂本體、液壓系統、電氣系統及運行狀態多方面考慮。輸油臂本體如繩輪系統、旋轉彎頭等狀況；液壓系統電磁閥、蓄能器、油泵等工作狀況；電氣控制系統如輸油臂PLC 模塊、工作情況；運行狀態如船泵及輸油管線壓力、流量、溫度、振動、聲音等等。