螺杆泵安全分析及对策研究

2017-03-18夏昌久辽河油田高升采油厂辽宁盘锦121209

化工管理 2017年2期

夏昌久（辽河油田高升采油厂，辽宁盘锦 121209）

螺杆泵安全分析及对策研究

夏昌久（辽河油田高升采油厂，辽宁盘锦 121209）

由于螺杆泵的良好特性，得到了大面积推广应用，同时产品更新换代也较快，造成了多种螺杆泵装置和多厂家装置同时服役，给日常管理造成了一定的麻烦，同时也带来了系列安全隐患。为了更好的推广螺杆泵，我们分析了其隐患点和造成的原因，同时开展了对策研究，总结出一系列安全防护措施，给螺杆泵应用支撑起一把保护伞。

螺杆泵；安全防护

螺杆泵采油系统具有一次性投资小、能耗低、占地面积小、出液平稳、管理方便等特性，使用其可以实现携砂采油、稠油冷采、节能举升，因此，螺杆泵虽然出现时间较短，但是得到了大面积使用。同时由于螺杆泵新产品出现速度较快，厂家也较多，造成了多种螺杆泵配套装置和多厂家装置同时服役的现象，给日常管理和安全工作带来了一定的麻烦。例如：棘轮棘爪、液压驱动、电磁刹车三种形式的螺杆泵驱动装置共存，给操作者和日常维护人员带来了安全隐患，若操作不当，螺杆泵的强力反扭矩就会带来人身伤害。为了更好的使用和推广螺杆泵，我们对其隐患点和造成的原因进行了分析，同时展开了对策研究，总结出系列安全防护措施，取得了一定的成效。

1 隐患分析

1.1 方卡失效

存在的隐患：光杆损伤、扭断、落井，井口原油外溢、污染，方卡反弹伤人。造成原因：方卡卡槽存集油污，方卡上紧力不够，卡牙长期使用造成磨损。

1.2 卡持器隐患

卡持器是螺杆泵驱动装置的一个主要附属部件，不仅可以辅助维修驱动装置，而且是油井进行辅助挤注措施的必需装置。存在的隐患：光杆落井方卡反弹，锚定器失效引起检泵，现场污染造成索赔，挤注施工时外溢严重无法挤注。

1.3 箱体类隐患

存在的损害：渗漏、缺油导致环保不达标、电机负荷大，齿轮磨损造成硬卡给维修处理带来较大的安全隐患。造成原因：密封不严，齿轮油不足，受力不均衡，保养不及时。

1.4 传动轮隐患

存在的损害、隐患：皮带“跳槽”、磨损，传送轮破碎飞出伤人。造成原因：传动皮带长期运转“四点不一线”，未及时更换皮带，传动轮吊装损伤、维修损伤、有裂纹、裂口。

1.5 刹车隐患

存在的隐患：刹车不灵敏、无法刹车，发生砂卡后，由于没有反向作用力，杆会迅速反转，极易导致事故的发生。造成原因：棘轮棘爪磨秃失效，弹簧失效；液压刹车的液压油缺失或变质，液压油管线堵、呼吸阀堵；伺服电机运转不正常或烧毁。

1.6 电机隐患

存在的损害、隐患：电机过热，“卡井”假象，电机绕组绝缘加速老化，电机烧毁。造成原因：电机功率与油井所需功率不匹配，电机长期过载运行，瞬间失去驱动力，造成反转。

2 对策研究

2.1 光杆改进

改进了光杆的扣型使用内扣光杆，研制5中插接杆短节，控制光杆露头高度不超过20cm，去掉旋转标志物，改用无卡牙方卡。

2.2 淘汰旧式刹车系统

淘汰棘轮棘爪式、液压式刹车，采用最新的电磁刹车。

电磁制动技术：结合汽车ABS工作原理，配合专用的PLC控制系统，当线圈断电时，在弹簧力作用下摩擦盘与衔铁、机座（或联结板）产生摩擦力，通过齿轮套将传动轴制动，从而实现系统制动；当线圈通电后，在电磁力的作用下，衔铁被吸向磁轭，使摩擦盘松开（此时弹簧被压缩），从而解除制动。

当设备由于负载原因出现过载、过热等故障时，如系统尚能继续运转，首先启动停机流程，进入过载保护、过热保护等报警保护状态；如系统不能继续运转，则自动关闭运行，接触器自动短接电机绕组实现快速制动。但此时抽油杆弹性势能较大，无法启动主动释放动作，需较长时间短接制动才能释放完能量。当系统恢复供电且控制器正常工作时，可以正常启动。

2.3 配件合理性完善

主要开展了耐高压的卡持器、装置机械密封、消除直驱式螺杆泵驱动装置均在不同程度研究，并且通过强化监督采油一线的设备检查、制定合理的螺杆泵运转参数、杜绝解卡作业等系列的手段，使得目前的螺杆泵采油系统安全性得到大幅提高。