油田離心泵故障原因與維修分析

蔣衍志

（大慶油田有限責任公司第一采油廠生產維修大隊，黑龍江 大慶 163000）

油田離心泵設備在實際運行的過程中，一旦發生故障問題，將會導致運行水平降低，功能消耗量過大，設備的應用成本增加，如果不能科學合理進行故障問題的控制，甚至會對油田正常生產造成不利影響，因此，在油田離心泵設備應用期間，應著重分析故障問題的原因所在，針對性進行維修處理，提高油田離心泵設備的運行水平。

1 油田離心泵分析

油田離心泵設備的組成部分主要就是葉輪結構、軸和軸承的結構、泵殼結構、軸封裝結構和密封環結構。其中葉輪屬于油田離心泵在運行過程中產生離心力非常主要的構件，同時也是支持油田離心泵對液體做功的重要部件，當前在油田離心泵方面可以應用的葉輪款式較多，較為常見的是開式類型和半閉式類型2 種，開式類型的葉輪在應用期間所運輸的液體顆粒雜質多，運行的效率較低，而半閉式類型的葉輪，運行功率較高，多應用在含有固體雜質類型的液體運輸中。另外，全封閉類型的葉輪雖然應用效率極高，但是只能進行純凈液體的運輸，很少在油田離心泵中應用。軸與軸承屬于十分重要的連接構件，用來進行聯軸器部分和葉輪部分的連接，兩端和葉輪、聯軸器分別相連，主要涉及到滾動類型和滑動類型2 種軸承；泵殼是油田離心泵運行期間非常重要的壓力負荷部分，目前在油田離心泵設備中主要采用徑向剖分類型、軸向剖分類型2 種，而多級泵設備和單級泵設備存在很大的差異，多級泵的形狀是圓形或是環形，單級泵的形狀是蝸殼形，當前在油田生產期間經常應用的是單級泵；軸封的部分是油田離心泵非常重要的輔助設施，功能在于有效預防泵內的氣體泄漏或者是外界的空氣進入設備內；密封環部件在泵殼與葉輪蓋板的區域，功能在于預防設備內部液體泄漏，且密封環部件具有一定的耐磨性能，主要原因就是油田離心泵設備中普遍采用耐磨性能較高的密封環。但是由于油田離心泵設備的運行時間很長，很容易受到油田生產的腐蝕性因素、負荷因素等影響出現磨損問題，因此需要階段性檢查和更換。

2 油田離心泵故障的原因和維修

2.1 密封失效的故障原因和維修

油田離心泵設備在應用的過程中，機械密封失效屬于常見故障問題之一，發生密封失效故障的原因主要涉及到：密封圈的部分磨損過于嚴重或是動靜環的部分磨損過于嚴重，導致密封圈或是動靜環失效。因此，在實際維修的工作中應結合密封失效問題的發生原因和實際情況，做好密封部件的更換工作和處理工作，首先，全面檢查密封圈和動靜環的情況，查看是否存在嚴重磨損的問題或是損壞的問題，做好密封圈和動靜環的更換工作，將已經損壞的零部件更換成為質量符合標準的零件。其次，完成密封圈和動靜環的更換之后，應做好試運行的試驗分析，待試運行檢查密封性能符合標準，才能允許油田離心泵設備投入使用。

另外，油田離心泵設備應用期間出現機械密封失效故障問題的原因較多，需要結合故障問題的發生原因針對性進行維修，完善維修方案和體系，增強故障分析和維修處理的效果。（1）機械密封沖洗效率較低，沖洗的壓力、溫度和具體方案缺乏合理性，導致機械密封部件的應用壽命縮短，一旦在檢修過程中發現，由于此類原因而導致機械密封失效，就要在維修工作中制定完善的機械密封沖洗方案，準確進行沖洗、流量、溫度和壓力的觀察，做好相應的調整工作，增強整體的機械密封沖洗效果。（2）和機械密封相互配合的泵軸出現磨損問題或彎曲問題，使機械密封部件的受力缺乏均勻性，對整體的密封效果造成不利影響。在具體的維修工作中應階段性進行機械密封的盤車，預防發生軸彎曲或是變形的問題，同時測量泵軸的彎曲程度和磨損程度，按照具體狀況進行修復，如果泵軸的彎曲程度過高或是磨損的程度過大，就要做好更換處理工作，將已經損壞的泵軸更換成為質量符合標準的部件。（3）泵體結構振動幅度超出標準范圍，在振動力的影響下機械密封部件發生大幅度位移，位移的幅度超出標準，引發機械密封部件泄漏的問題，如果由于此類原因而導致機械密封失效，就應重點分析振動問題的來源，將機械密封部件移動到原本位置，嚴格進行振動源頭的處理，最大程度上減小振動幅度，避免影響機械密封的效果。（4）油田離心泵設備的機械密封制造質量本身不符合標準要求，存在密封面凹凸不平的現象、機械密封形位公差控制不良的問題等，最終導致機械密封失效，如果是因為此類原因而產生的故障問題，就要嚴格進行密封部件質量的控制，采用現代化的檢測技術，及時發現機械密封部件的質量缺陷問題，及時做好更換處理工作。（5）機械密封部件的安裝質量存在問題，沒有嚴格控制安裝的性能和質量水平，導致機械密封部件的應用壽命縮短，甚至出現失效的故障問題，為有效進行此類故障問題的維修和處理，應嚴格進行機械密封安裝質量的控制，在安裝環節遵守操作規程和標準，合理進行檢修。同時還需制定完善的維修方案，更換機械密封部件，根據技術規則和標準要求安裝質量合格的機械密封部件，避免再次發生油田離心泵的機械密封失效故障問題。

2.2 無液體排出或是流量不足故障原因和維修

油田生產過程中離心泵設備無液體排出或是流量不足故障問題的原因非常復雜，需按照具體的故障發生原因，針對性進行處理和維修。（1）如果設備是因為驅動一側的原動機異常或是電源異常而產生無液體排出故障或流量不足的故障，在維修的工作中，就應檢查明確供電系統的運行狀態，及時進行電氣故障問題的維修處理，確保電源系統安全穩定運行，預防再次出現故障問題。（2）檢查是否由于泵卡死原因而導致的故障，手動進行盤車，如有必要還需進行泵體的解體檢查，合理進行維修處理，直到盤車處于正常狀態為止。（3）如果設備是由于平衡管不暢通而出現故障問題，對平衡管進行檢查和疏通性維修，通過維修快速排除故障。（4）設備可能會由于入口閥部件或是葉輪部件被異物堵塞而發生故障，如果是此類原因而產生的故障，就要對入口閥部件和葉輪部件進行清理。（5）如果是由于設備的吸入高度過高或是吸入管線有泄漏問題而引發的故障，就要做好吸入高度的調整維修工作，查找管線的泄漏位置，做好泄漏位置的密封處理，如若不能將泄漏問題快速有效解決，就應更換吸入管線。（6）由于出入口閥門已經損壞，不能打開而導致發生故障問題，應做好出入口閥門的維修工作和更換工作。另外，油田離心泵設備的無液體排出或是流量不足故障問題發生原因，還可能是，還可能是葉輪部件發生磨損問題或是泵體部件、葉輪密封環部件嚴重磨損，應做好各類部件的維修或是更換，以免影響設備的正常運行。

2.3 功能消耗量過高故障原因和維修

油田離心泵設備的功能消耗量過高故障問題較為常見，如果不能及時處理，雖然不會對設備的正常運行造成過大影響，但是會引發經濟損失，因此，檢修工作人員應重視功能消耗量過高問題原因的分析，針對性開展維修工作。（1）可能是由于離心泵殼的部件和葉輪部件存在嚴重摩擦問題，檢修技術人員應階段性向摩擦的位置滴入潤滑油，有效進行摩擦的環節，一旦部件的摩擦問題非常嚴重，就要做好維修和更換工作。（2）油田離心泵設備輸入的液體密度過高，也是導致設備運行功能消耗量過大的原因，應準確檢查是否是由于輸入液體密度過高而引發故障問題，如果是此類原因，就要及時進行液體密度的調整，同時還需檢查是否因為軸承損壞或是轉換過高而引發的故障，按照故障原因情況做好離心泵設備的軸承檢查、驅動機檢查和電源檢查，如果是零部件損壞，就要更換新的零部件，如果是由于某些關鍵部位不能正常運行，就要更換關鍵的部位，最高程度上，降低設備運行的功能消耗量。（3）設備功能消耗量過高問題的原因，也可能是聯軸器軸向間隙存在問題或是軸向力平衡設備存在問題，維修技術人員應準確調整聯軸器的軸向間隙，做好對中的調節工作，如果平衡設備失效，就應檢查平衡設備的運行情況，及時進行堵塞的疏通，或是進行平衡部件的更換。

2.4 振動或聲音異常的故障原因與維修

將油田離心泵設備處于小流量運行工況的情況下，可能會發生流動不穩定的問題，例如：流動分離的問題、回流的問題或是旋轉失效的問題等，與此同時也可能會加重葉輪和蝸殼部件的動靜干涉作用，引發震動異常的故障或是水利噪聲的故障，如若是因為此類原因所產生的故障，在維修工作中應嚴格進行離心泵流量的調整，盡可能將流量控制在設計流量的范圍，做好失效部件的更換；而如果是因為潤滑油的質量不符合標準而導致設備異常振動故障，就應及時更換潤滑油，確保潤滑油的質量符合標準；如若是因為軸承間隙過高或是軸瓦有松動的問題而引發故障，就應及時調整軸承的間隙，做好軸瓦的緊固工作，通過全面維修處理，消除異常振動和異常聲音的故障；另外，在檢修工作中如果發現設備異常振動與異常聲音的故障原因，是軸承損壞或是泵殼變形，維修技術人員就應及時更換軸承和泵殼，做好相應的維修，避免再次出現異常振動問題或是異常聲音問題。

2.5 汽蝕故障原因和維修

油田離心泵設備汽蝕故障發生原因就是設備安裝的高度較高，就會導致設備內部的壓力降低，設備內部壓力降低到最低點的位置，一般是在葉輪葉片進口周圍的區域，當這個位置壓力降低到被輸送液體的飽和蒸氣壓的情況下，會出現沸騰的現象，所形成的蒸汽泡會隨著液體向著外周流動，壓力快速提升，迅速冷凝，導致液體快速從周圍沖擊氣泡中心，出現高頻率、壓力大的沖擊性作用力，引發汽蝕故障。如果在發生汽蝕故障問題后不能及時維修處理，將會導致汽蝕流過的部件被侵蝕破壞，整體設備的性能降低，出現嚴重的振動問題和噪聲問題，為有效進行汽蝕故障的維修處理，應盡可能降低油田離心泵設備的安裝高度，減少吸入管路的長度，增加吸入管路的直徑，降低管路上的彎頭部件、閥門部件的安裝量，通過有效的維修處理，消除汽蝕故障問題。

2.6 漏水故障原因和維修

油田生產過程中離心泵設備漏水故障問題較為常見，主要就是設備進出水口短節的區域漏水，或是泵殼位置、軸套的位置漏水。發生的原因是設備進出水口短節位置的橡膠墊出現損壞的現象，沒有按照要求進行安裝，且連接螺栓沒有進行合理的緊固處理。或者是泵殼已經發生開裂的現象、磨損的現象、螺栓連接的問題等，軸套開裂磨損，機械密封發生損壞的問題。在維修的工作中需快速將短節扣橡膠墊更換，對螺栓進行緊固處理。更換新的泵殼設備、軸套部件、機械密封部件。

2.7 異常發熱故障原因和維修

設備出現異常發熱故障問題的原因和維修措施主要為：（1）由于軸承間隙過小原因而導致異常發熱，在維修工作中應準確調整軸承的間隙。（2）設備潤滑油的數量不足或是質量不佳原因而導致的故障，需重點增加潤滑油的數量，或是更換潤滑油的品牌，確保潤滑油的質量符合標準。（3）軸承零部件的裝配效果不良而引發故障問題，需做好檢查工作，合理進行安裝處理，快速排除發熱異常的故障。

3 結語

綜上所述，油田離心泵設備運行過程中一旦發生故障問題將會對設備的應用效果和壽命造成影響，因此，檢修技術人員應全面分析設備故障問題的發生原因，結合密封失效故障、無液體排出或是流量不足故障、功能消耗量過高的故障、異常振動和汽蝕故障等發生原因，做好維修處理工作，快速排除故障問題，維護設備運行的穩定性和可靠性。