板凳式拉力器在塔河油田泵修中的應用

王振雷 黃明軍 王江峰

摘 要：塔河油田重質原油外輸加壓工作，主要通過臥式雙螺桿泵來完成。隨著塔河油田設備精細化管理水平逐步提高，降本增效力度進一步加大，這就要求設備在維修環節中盡量縮短停機檢修時間，提高設備利用率和維修質量。在前期的雙螺桿泵維修作業中，軸承座及故障螺桿拆卸環節，費時、費力、費錢，存在諸多不安全因素。針對這些問題，我們設計了一款板凳式拉力器，極大地縮短了泵修時間，降低了機泵內部配件損壞率，最大限度的削減了泵修作業的不安全因素，取得了較好的經濟效益和社會效益，具有較強的推廣價值和應用前景。

關鍵詞：雙螺桿泵;拉力器;維護保養;應用

1 背景

塔河油田重質原油外輸增壓設備目前采用的是HPW系列的雙螺桿泵，該泵軸承和齒輪采用外置形式、轉子與轉子之間以及轉子與定子之間互不接觸，具有一定間隙，靠軸承和同步齒輪精確定位，具有自吸能力強，高壓下連續工作，對輸送介質不敏感的特點。為確保原油外輸任務的順利完成，降低機泵故障對外輸系統的影響，需嚴格按照雙螺桿泵維護保養規程定期對雙螺桿泵進行維護保養，對故障機泵及時維修。

2 存在問題

在前期的泵修作業環節中，我們發現，制約機泵維修速率和維修質量的主要原因是在軸承座和螺桿拆卸環節。

2.1 軸承座拆卸困難

雙螺桿泵軸承座的常規拆卸方式是通過將對稱的兩根頂絲順時針旋入軸承座頂絲眼，當頂絲一端接觸襯套時，軸承座承受反向作用力，NJ2314軸承內圓脫落，軸承座被頂出，由于NJ2314軸承內圓與泵軸為過盈配合，軸承座頂絲眼承受反向作用力較大，常出現頂絲眼滑絲，而導致軸承座無法順利取出的情況發生。

2.2 泵軸拆卸困難

軸承座取出后，通過平穩拖拽方式取出螺桿。當發生螺桿斷裂、抱死而使得螺桿與襯套卡死時，前期的拆卸方式是通過硬物敲、砸螺桿，強行取出。這種拆卸作業方式費時、費力，對機泵部分配件造成巨大損傷。

3 解決方案

針對問題，我方與機泵廠家專業技術人員溝通、探討，最終確定設計一套操作安全，能快速、高效的實現軸承座和螺桿拆卸的專業工具，板凳式拉力器（如圖1、2所示）。在使用過程中，兩條支腿與機泵襯套緊密結合，兩條拉桿旋入泵軸吊裝孔，通過同步順時針旋轉欄桿上受力螺栓，達到取出泵軸的目的，避免了敲、砸情況的發生。同時，當螺桿從泵體一端拉出時，另一端與泵軸過盈配合的NJ2314軸承內圓自動脫落，從而使得軸承座能被輕松取出，避免了硬力敲擊和加工頂絲眼情況的發生。

3.1 各組合件的加工要求

為了確保板凳式拉力器加工精度達到要求，結合泵修作業中的實際情況，確定了組合件的加工尺寸及需滿足的工藝要求：

（1）板凳式拉力器受力平面選用材質為16MNGS5合金鋼，通過對工件表面進行鍍鉻處理，硬度達到HRC50以上，具有較強硬度。同時對支腿和受力板螺孔部分進行了氮化和噴涂耐磨材料等工藝處理，進一步提高了工具的耐磨和抗腐蝕性能。

（2）板凳式拉力器支腿：四條支腿選用45號精密冷軋無縫鋼管，拉力器受力時，實現支腿與襯套緊密結合、均勻受力，同時保證螺桿能在支腿長度范圍內被順利取出。

（3）受力拉桿：受力拉桿為長度為350mm，直徑為20mm的螺桿，每根拉桿上配有兩個螺母，方便拉桿受力。

3.2 板凳式拉力器的應用

為了直觀描述板凳式拉力器在泵修過程中的應用情況，我們與機泵維修人員結合，摒棄了以往的拆卸模式，將設計研發的板凳式拉力器運用到泵修作業中。

上述圖片反映了實際泵修作業中，取出螺桿和軸承座的作業過程，從圖3、圖4、圖5中我們可以看出，首先將板凳式拉力器兩條支腿平穩的放在襯套上，調整兩條支腿位置，保證板凳式拉力器兩螺孔與泵軸兩螺孔在同一直線上;其次將拉桿旋入至螺桿吊裝孔;第三步是由兩人同步順時針旋轉拉桿上的受力螺栓，此過程要保持受力螺栓旋轉進度一致，避免因旋轉進度不一致而導致螺桿卡死和螺旋套間相互受力情況的發生，直至泵軸另一端NJ2314軸承脫落;最后由兩人同時將螺桿緩慢拉出，完成雙螺桿泵拆卸。

4 實施效果評價

目前，通過現場統計發現，在原有的雙螺桿泵拆卸方式下，每臺機泵大修約耗時30小時。使用該工具后，平均每次減少機泵維修時間6小時，每年可節約機泵維修時間360小時，能有效提高輸油泵維修效率，降低工人勞動強度。板凳式拉力器的投用，使得泵配更換率有了明顯降低。2017年，更換軸承座共計2套，加工軸承座頂絲眼共計4次，更換襯套共計1個，更換螺桿共計6套。以雙螺桿泵維修廠家合同價格計算得知，節約泵修費用共計：3.9+12*0.042+2*7.4+2*17.2=53.604萬元。

5 結論

目前，從應用效果看，它的投用極大地縮短了機泵故障停機時間，提高了機泵利用率，為外輸任務順利完成提供了保障;其次，有效避免機泵拆卸過程中的敲擊作業，減少了內部配件損壞率，經濟效益顯著;從安全角度看，有效削減了安全風險，充分體現了油田單位“以人為本”的安全管理理念，從人文角度看，避免了泵修過程中的敲擊作業，降低了泵修人員的體力消耗，因此，板凳式拉力器的發明對其它油田單位泵修作業有值得參考和借鑒的意義，具有較強的推廣價值和應用前景。