浅析柱塞式油泵的故障鉴定与维修

王晓军

摘要：国内油田大部分已进入了高含水开发期,常规柱塞抽油泵是主要的采油方式之一。由于高含砂、高含水、高矿化度、高温蒸气稠油开采、注聚合物开采及强腐蚀的介质环境等因素影响,柱塞泵井平均检泵周期越来越短，有的甚至不到30天就需要检泵,严重影响油田开发。根据柱塞抽油泵的失效原因,如油井出水、出砂、易腐蚀结垢注入物的注入、矿化度高、井底温度、出液介质腐蚀程度大、井身结构及柱塞抽油泵自身结构的不适应、柱塞与泵筒表面处理及表面材料不能满足需求等,作者对柱塞泵的故障坚定与维修做了简单的阐述。

关键词：柱塞式油泵；故障；维修

1 介绍

1.1 柱塞，偶件的磨损特征

柱塞偶件的磨损，主要集中于柱塞头部、过梁处、停供边及柱塞的进回油孔处。

柱塞头部的磨损特征。此处磨损最大，在接触面上有上深下浅、上粗下细的沟痕，磨损处呈乳白色，在光照下尤为明显。沟痕最大深度可达0.023-0.025毫米，最大宽度为4-5毫米，长度为10毫米左右。

柱塞头部过梁的磨损特征。此处的磨损较柱塞头部为小，多呈梳状不深的细沟纹，同样上深下浅，上粗下细。

柱塞停供边的磨损特征。从斜槽上边缘向上磨损逐渐减小，磨损宽度为5毫米左右，呈乳白色，同时停供边的棱被磨钝变圆。

柱塞下部台肩的磨损特征。此处磨损很小，仅在台肩圆周上有短细纹。

柱塞套的磨损特征。磨损主要在进回油孔附近，且进油孔处比回油孔处大。进油孔的磨损部位在沿孔的中心线附近，上部磨损从孔上边缘开始向上延伸约6-7毫米，深约0.024-0.027毫米，下部从孔下边缘开始向下延伸约4.5毫米，深约0.015-0.017毫米，磨损宽度较孔直径约大。

回油孔附近表面的磨损主要在左边，宽约2-2.5毫米，向上延伸2-3毫米，向下延伸4-5毫米，孔右边磨损很小。

1.2 柱塞偶件的鉴定

对于柱塞偶件的鉴定，首先是用目测进行一般性检查，看有无明显的缺陷，对合格或无法确定者，再通过试验作进一步鉴定。

目测鉴定。用肉眼看到柱塞的头部、停供边周围或柱塞套油孔周围，因磨损而呈乳白色，用指甲刮有明显感觉，柱塞或套有锈蚀、裂纹，柱塞顶端或停供边有剥落等，有以上缺陷之一者，柱塞偶件即为报废。

用简易真空法鉴定。用右手食指盖住柱塞顶部孔，左手将柱塞慢慢向外拉出，此时右手食指应感到有吸力，当拉到约有柱塞全长2/5时，很快松开柱塞，此时柱塞在真空吸力的作用下迅速回到原位置；说明此柱塞可继续使用。否则，应换新件或待修复。

密封性试验鉴定。可用喷油器试验器试验，将柱塞偶件装入喷油泵体，装入出油阀座及其他零件，不装出油阀及出油阀弹簧，拧紧出油阀紧座，将喷油泵的出油阀紧座端接到喷油器试验仪的高压油管接头处，使柱塞处于最大供油位置，压喷油器试验仪的手压杆，使油压升至22540千帕，停止泵油，测定油压从19600千帕降到9800千帕所需时间。其值应在16-29秒。否则，即为不合格。

1.3 柱塞偶件的修理

柱塞套上端面不平 可采用粒度600以上的研磨膏涂在厚玻璃上，研磨上端面。研磨时应使柱塞套与玻璃板保持垂直，用力轻而均匀，一边转动，一边移动，并不断改变转动方向，磨到端面平滑无刻痕即可。

柱塞在柱塞套内阻滞。一般在新换的柱塞副中常见，可在柱塞导向部分涂上机油与柱塞套进行互研。若紧度过大，则应涂上抛光膏互研。研磨时可用台钻或手摇钻夹住柱塞，用右手握住柱塞套来回移动互研。对于顶部碰毛的柱塞，可用粒度为800的细油石，涂上机油，将柱塞倾斜30度左右，轻轻转动拄塞，除去毛刺。

对于磨损严重的柱塞偶件，应更换新件。

2 出油阀偶件的磨损特征、鉴定与修理

2.1 出油阀偶件的磨损特征

出油阀偶件的磨损，主要在密封锥面、减压环带和导向部分。

密封锥面的磨损特征。此处磨损较大，使阀座密封环带宽度增加，光洁度下降；在出油阀锥面上则出现环沟，深度约为0.05毫米。

减压环带的磨损特征。此处磨损也较大，磨损后的减压环带呈锥形，上大下小；圆柱表面上遍布沟痕，上浅下深；减压环带的下棱边因磨损而变圆。

导向面的磨损特征。此处磨损较小，磨损后上部较下部大，在出油阀座与出油阀座减压环带相配合的导向部分也有磨损。

2.2 出油阀偶件的鉴定

一般鉴定用肉眼观察，若出油阀偶件有下列缺陷之一者，便不能再使用。

①减压环带有严重的磨损痕迹，呈乳白色的轴向划痕，用指甲刮有明显感觉或减压环带圆周上的轴向刻痕密集到看不出原有表面光洁度时。

②密封锥面磨损过多，密封环带过宽或在密封环带上有塌陷。

③出油阀及阀座有锈蚀，或有金属剥落及深的磨料刻痕时。

④出油阀座下平面严重锈蚀时。

⑤出油阀座密封锥面上有明显的环形槽痕，用指甲刮有感觉时。

出油阀偶件密封性简易试验鉴定

①密封锥面的简易试验鉴定。用大拇指和中指拿住出油阀座，用食指将出油阀压紧在阀座上，用嘴吸出油阀座下平面的孔，并移到嘴唇，若能被嘴唇吸住，说明密封性能良好。还可将出油阀总成装入油泵体，不装柱塞，从高压油管接头处通人294-490千帕的压缩空气进行检查。若不漏气，说明密封性能良好,否则应修理或更换新件。

②减压环带的简易密封性能试验鉴定 用拇指抵住出油阀座下平面的孔，将出油阀放人阀座中，用食指轻轻往下按，当减压环带进入阀座时，感到有压缩空气向上的反弹力。当松开食指时，出油阀能反弹上来，则说．明减压环带与出油阀座孔的密封性良好，否则为不合格。

③对于新更换的出油阀偶件，还要进行滑动性试验。将在柴油中浸泡过的出油阀偶件取出，拿住阀座，使其保持在竖直位置，然后将出油阀抽出大约阀体曲1/3，即松手，阀体应能在自身重量作用下落到阀座上，再将出油阀转动任意角度试验，结果应相同。

2.3 出油阀偶件的修理

决定出油阀能否继续工作的关键部位是密封锥面。

密封锥面有轻微磨损或接触不良时，可在密封锥面上均匀地涂上研磨膏，然后插入阀座中旋转研磨，研磨若干次后，再转换一个方向研磨。注意，不要让研磨膏粘在减压环带上。研磨一定时间后，清洗掉研磨膏，再蘸上柴油互研，并将出油阀在阀座上轻拍数次。研磨，清洗干净，再进行密封性能试验。

结语

只有对抽油泵及时的维护与修理，才能使其正常工作，延长泵的使用寿命。