張妮 李磊

摘要：目前由于油田開發(fā)的需要，聯(lián)合站采出水處理確實有了不小壓力，寧波錢湖所產(chǎn)往復式柱塞泵，其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠、維修方便的優(yōu)點，在油田注水中得到了廣泛的應用。以下主要針對泵頭常換部件的壞損原因，提出幾點分析原因，希望能帶來減輕工作強度和成本的成效。

關(guān)鍵詞：柱塞泵;夾布墊;吸入閥板;排液閥板

由于往復式柱塞泵注水壓力高，所以柱塞泵承受重負荷周期作用，尤其采出水注水泵，換件更是頻繁，針對注水壓力下降的原因，分析到以下幾點原因：喂水泵壓力過低;進口過濾器濾網(wǎng)結(jié)垢;盤根漏失量大;泵頭內(nèi)排液部件效率下降，造成壓力下降，不得不停泵更換;增加了人工的工作強度，增加了企業(yè)成本。因此對于其影響因素的探索尤為迫切。

1.柱塞泵結(jié)構(gòu)及工作原理

FF5DSB型高壓往復柱塞式注水泵，吸入最小壓力0.05Mpa，進口管線壓力0.25Mpa，額定排出壓力25Mpa，實際運行壓力21～22Mpa，額定排量26.6。

基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成：由曲軸、連桿、十字頭第構(gòu)成動力端，由泵頭、泵閥、柱塞及其密封部件組成液力端，其液力端采用水平直通式組合閥整體泵頭結(jié)構(gòu)。

工作時，柱塞泵往后運動，柱塞和針管吸水原理一樣吸入水，吸入的水是從組合閥吸入，柱塞向前運動，柱塞前端的吸入閥板在彈簧作用力下緊貼在入水的組合閥的密封面，因為水在無法返回低壓來水的回路時只能被柱塞推入僅留在組合閥中間通往高壓水室的中間通孔內(nèi)，水流壓開高壓水室的排液閥芯，一個注水動作完成，隨著柱塞向后運動時，排液閥芯在彈簧作用力下緊貼組合閥高壓密封面，防止高壓水倒流，隨著柱塞往復運動，組合閥排液閥芯反復打開關(guān)閉，就形成了完整的注水過程。

2.常見故障及改進措施

2.1組合閥排液閥芯密封面受損

組合閥和排液閥板，經(jīng)高壓水流沖擊，在組合閥和排液閥板密封光面形成溝槽狀沖刷痕跡，排液閥板不能將腔內(nèi)高壓水密封，高壓水回到吸水室內(nèi)，又作了往復循環(huán)，組合閥高壓水流的沖擊下出現(xiàn)了裂紋破損（圖1），在所以泵出口流量計流量下降，分水器壓力也跟著下降。在這里也常出現(xiàn)閥芯做高強度往復運動最終疲勞斷裂在塞頭，閥芯密封面脫落，等于高壓出水端和柱塞前端的成了聯(lián)通狀態(tài)，這種狀態(tài)泵肯定是在做無用功了。

改進措施：將排液閥板芯與組合閥接觸的密封面加大面積，密封面的整圈直徑大3-4mm，相當密封面積增加了，這樣就增加了密封效果，延長了使用壽命。

2.2組合閥與吸入閥板接觸面受損

組合閥與吸入閥板接觸面，吸入閥板是樹酯材料，柱塞推動前端的水向前運動，水被擠入組合閥內(nèi)的很有限，就會有水被擠向周圍，這時如果組合閥與泵頭密封的夾布墊出現(xiàn)破損，沒有了密封效果，水會從組合閥與泵頭的間隙處和吸入來水匯合，造成了排量下降，長時間運行，造成泵頭與組合閥夾布墊的密封凹槽腐蝕，所以即使更換了新的組合閥、夾布墊、吸入閥板、排液閥板等構(gòu)件，排量提升的效果依然不佳，所以只能更換整體泵頭，造成了更大的損失。

改進措施：

（1）將夾布墊改用耐用的橡膠墊或牛筋墊，加寬加厚密封墊的尺寸，同時加工泵頭放置密封墊的凹槽尺寸。

（2）夾布墊變形沒起到密封效果，與人為裝配也有很大關(guān)系。最妥的做法就是使螺絲剛好壓緊，使夾布墊保持形狀，吸入水室的水與柱塞運動推來的高壓水在夾布墊的兩側(cè)同時擠壓夾布墊，夾布墊產(chǎn)生變形，將泵頭和組合閥的微量泄露點堵死，防止漏失擴大化。

2.3喂水泵供液不足引起的故障

喂水泵發(fā)生氣蝕不上量，柱塞前端空氣產(chǎn)生高溫，在發(fā)現(xiàn)高溫后通常采取的方法就是排除喂水泵故障后，對注水泵進行泄壓放空后繼續(xù)使用，卻很少有人將泵頭打開檢查，因為吸入閥板已經(jīng)變形，就不可能將低壓來液和高壓排液完全封閉，造成吸不足液或者排液在打入來水室內(nèi)又被吸入，如此形成一個死循環(huán)，此類事故并不多見，加上啟泵后并不見高溫出現(xiàn)，所以常被忽略，直到再次打開泵頭，才被發(fā)現(xiàn)。

改進措施：

堅決杜絕低灌位運行，定期檢查進口過濾器濾網(wǎng)。巡檢時也要用手觸摸函體表面，函體發(fā)燙有很大可能出現(xiàn)了上述情況，在出現(xiàn)缺水高溫故障后，啟泵后發(fā)現(xiàn)還是無法上量，將泵頭打開確認檢修。

2.4淹缸故障

盤根漏失量大，高壓水從盤根與柱塞間隙流出，本來在允許范圍內(nèi)的漏失（20～30滴/每分鐘）可以起到降溫和潤滑的作用，但是大量的漏失會造成柱塞拉傷，盤根加速破碎，盤根碎沫和泵倉鹽垢堵住了漏失管線的入口，大量的水聚集泵倉，隨著往復運動的柱塞連桿將水帶入曲軸箱內(nèi)，造成機油乳化的淹缸事故，若再遲些發(fā)現(xiàn)，就會損傷曲軸。在這里我們提到了淹缸，還有一個事故類型也常造成淹缸，那就是調(diào)節(jié)螺母在柱塞往復運動作用下逐漸從函體中退出，當班員工巡檢時沒能及時發(fā)現(xiàn)，一旦調(diào)節(jié)螺母完全退出，盤根被水壓退出函體，大量的水聚集在泵倉內(nèi)，泵還在工作，就是當班員工以最快的速度停泵、關(guān)閉閥門，也在幾分鐘以后，如果在晚上出現(xiàn)這種情況，恐怕污水池滿了也都沒人能發(fā)現(xiàn)，水隨著連桿運動進入到曲軸箱內(nèi)肯定是必然的，那一定是要換機油的，一大桶機油大概是6000多塊。

改進措施：

（1）裝配盤根應采用較為合理的“一三一四一”裝配法，即在函體內(nèi)的裝配順序為一個較窄的導向環(huán)，后面加三個盤根，再加一個較窄導向環(huán)，后面再裝一個較寬的導向環(huán)，這樣裝配的盤根使用壽命較長。

（2）泵倉設計不合理，泵倉底部為空，更有利于裝配函體，因為函體沒有裝平，也是造成淹缸的主要原因，不能設計成無底的，也要將漏失出水口的直徑較現(xiàn)在大4-5倍為宜，設計成這樣，可以避免淹缸事故。

3.結(jié)論及建議

由以上換件原因，我們能看出，夾布墊起的作用實在太過重要，正因為夾布墊損壞，而導致吸入閥板和組合閥一同受損，長時間運行會損壞泵頭密封槽。通過實驗，夾布墊沒有完全壓平的裝配方法確實比其他缸換件周期更長，組合閥和吸入閥板損壞的程度也比其他缸較輕。選用材料稍貴的，也能收到延長換件周期的效果，細經(jīng)比較，還是材料稍貴的用起來更能節(jié)省材料成本。

（1）科學合理的裝配和成熟的裝配工藝，可以延長組合閥的使用周期、盤根的更換頻次，可以顯著降低勞動強度，將低成本。

（2）如果廠家能夠采用合理的設計，修泵會因為有相對寬裕的空間而縮短修泵時間，所裝函體也會壓緊壓平，延長了函體墊的使用壽命。

（3）提供質(zhì)量好的配件，更是降本增效的關(guān)鍵。

參考文獻：

[1]<<注水泵工>>，2004年石油工業(yè)出版社，作者，中國石油天然氣集團公司人事服務中心.