研制泵頭支撐器解決高壓柱塞泵閥體總成的取出

王立新　岳國斌　于興才　王朔

摘 要：目前，在油田開發中常用型號為5ZB130/7型、5ZB12/42型、5ZB20/43等高壓柱塞泵，目前在拆卸閥體總成時非常困難，員工勞動強度大、維修時間長。如果不及時更換會導致注水泵在運行時排量下降，振動頻率大，泵效下降，閥體總成中的零部件的斷裂及損壞，影響注水指標的完成。

關鍵詞：泵頭支撐器；高壓柱塞泵；閥體總成

為解決高壓柱塞泵閥體頻繁損壞及取閥困難這一難題，我們根據現場采取相應措施，并對取閥困難研制一種泵頭支撐器裝置，用于取出液力端承壓孔內閥體總成，所述取閥裝置包括伸入泵頭內螺栓部分、扶正于泵頭外側支撐架部分、穿于螺帽間平衡桿部分，徹底解決了取閥困難、維修時間長、安全隱患大等難題。

泵頭支撐器（圖1）是近年來研制的應用于油田注水等領域的平衡式取閥裝置，與撞擊式取閥器相比，具有傳動力矩大，承受撞擊重載大，制作難度大、精度要求高的特點。撞擊式取閥器應用于現場后，有多個員工反映，在維修機泵取閥時由于撞擊出現傷手現象，造成取閥時間長無法正常操作，延長了機泵維修時間，影響正常注水工作。針對員工的反饋，我們找出了高壓柱塞泵取閥困難的原因是，由于泵頭內熱脹冷縮原理，使閥座的外徑與承壓孔的內徑之間無間隙，引起取閥困難、導致碰傷承壓孔內腔損壞，嚴重時出現人員傷害等現象。經過分析研究，我們確認了造成高壓柱塞泵閥體總成頻繁損壞的具體原因，制定了改進措施。

1 高壓柱塞泵閥體總成頻繁損壞的原因及改進措施

每2h進行高壓柱塞泵進出口水質取樣化驗，發現含鐵>0.5mg/L、懸浮物>20mg/L、含油>50mg/L，所有化驗結果水質變化均超出標準，水質標準為含鐵≤0.5mg/L、懸浮物≤10mg/L、含油≤30mg/L；根據現場水質變化狀況及時與上游單位即污水站聯系，加強水質過濾。為此，我們做了如下改進，污水站運行4具核桃殼過濾罐每24h反沖洗一次，改進為每24h進行反沖洗兩次，加強了濾罐的反沖洗，進而減少了水質的變化對高壓柱塞泵吸液閥及排液閥頻繁損壞對注入量的影響。

2 崗位員工操作方法不規范原因及改進措施

在高壓柱塞泵取閥時，由于承壓孔內腔或員工手部碰傷是因使用撞擊式取閥器或使用撬杠取閥時存在較大力矩，易碰傷承壓孔內腔或碰傷員工手部，要將承壓孔內閥體總成順利取出，不碰傷人員，需要將撞擊式取閥器改變為旋轉力矩支撐于泵頭外側，再旋轉平衡桿三四次，可直接順利取閥，提高取閥的速度。為此，我們按制作泵頭支撐器的技術要求，規范了操作中的關鍵項點，提高了操作的速度及穩定性。

根據現場高壓柱塞泵的型號進行量取尺寸繪圖，（如下圖所示），以確保支撐器軸線同心，提高取閥成功率，縮短取閥時間。

3 具體實施方案

泵頭支撐器主要包括3部分組成如上圖所示：1可活動外螺紋螺栓部分、4反外扣滑輪螺絲及7反內扣扶正架組成；

具體使用時根據不同型號泵型選擇1可活動式外螺紋螺栓旋進泵頭內閥體總成螺母或閥座螺孔內，4反內扣支撐架支撐在泵頭液缸外表面，操作人員把6平衡桿穿入5六角螺栓孔內進行旋進，用反方向的拉力將閥體總成從承壓孔內拔出，感覺泄勁后就可以直接取出閥體總成。

4 結論

第一采油廠為例，現場48臺高壓柱塞泵，應用24臺日累計注水量達22416；當前港東聯共計八臺五柱塞泵，日平均啟運四臺，經過以上兩項措施改進后，維修期由原來6天延長到40天，更換閥體總成時間由40min縮短為目前20min，注水有效時率提高了0.5%；節約了材料成本，延長了設備使用壽命，制作此種泵頭支撐裝置成本低、操作簡單、降低了操作員工勞動強度，可靠性提高，而且還避免了員工使用其他工具不當造成打滑摔傷等重大安全隱患。

參考文獻

[1]趙新征，高波，郭海濤，等.一種柱塞泵柱塞總成方法蘭頂取器：CN203579526U[P].2014.

[2]付雨鑫.高壓往復式柱塞泵泵頭密封的改進[J].科技與企業，2012，（22）：298.

（作者單位：1.大港油田公司第一采油廠；2.大港油田公司第三采油廠）