海洋石油161柱塞式注水泵高震動故障分析和維修

趙 軍 孟慶鵬

（中海能源發展采油服務公司邊際油田作業服務公司 天津 300457）

海洋石油161柱塞式注水泵
高震動故障分析和維修

趙 軍 孟慶鵬

（中海能源發展采油服務公司邊際油田作業服務公司 天津 300457）

本文針對海洋石油161兩臺柱塞式注水泵出現的高震動故障原因進行充分分析，并提出解決方案,增長注水泵正常運行時間，提高注水泵維修效率，減少因為注水泵損壞無法恢復造成油田無法注水，影響油田正常生產。

注水泵；吸入閥彈簧；排除閥彈簧；入口蓄能器皮囊

1 前言

海洋石油161有兩臺注水泵，一臺壓裂泵；全部由沈陽雙環泵業有限公司生產，注水泵設備位號：注水泵型號為：HP150/74-32/10,壓裂泵設備位號：JU-P-4132設備型號：HP150/59-20/14。注水泵由電機、減速齒輪箱、連桿機構、柱塞泵四部分組成；柱塞泵由柱塞、吸入閥、吸入閥座、吸入閥彈簧、吸入閥壓套、花套、排出閥座、排出閥彈簧、排出閥壓套、側面堵塞、泵體、入口蓄能器、出口蓄能器幾部分組成。2012年7月3日復產以來，注水泵B主要運行，已運行4235小時，注水泵A運行2432小時。

從復產以來，注水泵A/B損壞頻繁，表現現象為出口管線劇烈震動，聲音異常雜亂且有撞擊聲。拆開注水泵后發現基本上是吸入閥損壞、吸入閥彈簧損壞，有時損壞的吸入閥損壞后產生小碎片進入入口蓄能器，將蓄能器皮囊刺穿損壞，蓄能器皮囊損壞更加劇了柱塞泵的震動。投產以來，共計更換了注水泵吸入閥彈簧48個，排出閥彈簧38個，更換柱塞4個，吸入閥13個，排出閥6個，花套5個，側堵3個，入口蓄能器皮囊15個。注水泵最長連續運行時間30天，最短運行時間4天。

2 故障分析

通過與廠家進行技術溝通，以及對注水泵的拆解、維修，注水泵高震動可能原因如下：

（1）注水泵的彈簧材質以及強度不能滿足要求，所以彈簧在運行一段時間后很快承受不住斷裂，見下圖：

（2）注水增壓泵出口（即注水泵入口）管線有一段倒U形管，有可能造成注水泵入口管線易于集氣，當氣體達到一定容積時，就會引起注水泵的吸入狀態變壞，從而導致注水泵彈簧損壞，從而導致高震動。

（3）注水增壓泵的入口濾器臟堵以及注水增壓泵出口管線上旁通閥門打開導致注水泵供液不足，泵內有氣使注水泵高震動。

（4）柱塞泵彈簧損壞后，會使柱塞泵的吸入或則排出閥運動失去規律，從直線運動變成無規則運動，從而導致吸入和排出閥損壞，吸入閥和排出閥損壞之后，由于柱塞還在做往復運動，所以柱塞跟損壞的閥門撞擊損壞，同時側堵也被損壞導致注水泵劇烈震動，同時伴隨著劇烈的無規則的撞擊音。

（5）注水泵的蓄能器皮囊充氣壓力不合適或則蓄能器皮囊損壞導致注水泵劇烈震動。

3 解決方法

（1）跟廠家聯系，根據現場情況，采用強度更高，材質更好，更能耐疲勞的新型彈簧。

（2）安裝放氣閥，由生產人員每天定時放氣。

（3）現在注水增壓泵出口管線的旁通閥已經完全關閉，注水增壓泵的入口濾器每天由生產人員檢查壓差，及時切換濾器清洗。

（4）每天由生產人員和機修人員定時巡檢，當發現注水泵出現震動變化時，立即停泵檢查，確定注水泵完全正常時再運行。

（5）每次維修時，即使入口蓄能器皮囊沒有損壞，也將皮囊以及蓄能器座拆下，將進水道檢查一下，看是否有閥片碎片，應及時將碎片取出，防止進入進口蓄能器損壞皮囊。

（6）注水泵進口蓄能器皮囊壓力調整為3BAR左右，出口蓄能器壓力為8BAR.

4 效果

在采取了以上的措施后，現在注水泵的維修周期從最小的4天已修延長到了20天左右，現在主要存在的問題還是注水泵的吸入閥和排出閥彈簧質量不過關，現在一般更換都只需要更換吸入、排出閥彈簧就可以，但還是存在維修工作量過大的缺點。其他備件的消耗量已經在大幅減少，尤其是注水泵蓄能器皮囊，現在消耗量已經減少，從過去的每20天一個減少到40天一個。如果能夠將彈簧的質量提高，注水泵的維修量和備件的消耗量還會有減少的空間。

5 實現的效益

通過及時發現、維修注水泵高震動，減少了注水泵的備件的消耗量，同時保證了油田及時注水，為油田的穩產、高產提供了保障，具有非常高的直接經濟效益和更加重大的間接效益。有柱塞式注水泵的單位，在發現相似的注水泵高震動時，可以根據以上的維修方法進行檢查和維修，就能很快的排除注水泵高震動故障。