海洋石油161柱塞式注水泵高震动故障分析和维修

赵 军 孟庆鹏

（中海能源发展采油服务公司边际油田作业服务公司 天津 300457）

海洋石油161柱塞式注水泵
高震动故障分析和维修

赵 军 孟庆鹏

（中海能源发展采油服务公司边际油田作业服务公司 天津 300457）

本文针对海洋石油161两台柱塞式注水泵出现的高震动故障原因进行充分分析，并提出解决方案,增长注水泵正常运行时间，提高注水泵维修效率，减少因为注水泵损坏无法恢复造成油田无法注水，影响油田正常生产。

注水泵；吸入阀弹簧；排除阀弹簧；入口蓄能器皮囊

1 前言

海洋石油161有两台注水泵，一台压裂泵；全部由沈阳双环泵业有限公司生产，注水泵设备位号：注水泵型号为：HP150/74-32/10,压裂泵设备位号：JU-P-4132设备型号：HP150/59-20/14。注水泵由电机、减速齿轮箱、连杆机构、柱塞泵四部分组成；柱塞泵由柱塞、吸入阀、吸入阀座、吸入阀弹簧、吸入阀压套、花套、排出阀座、排出阀弹簧、排出阀压套、侧面堵塞、泵体、入口蓄能器、出口蓄能器几部分组成。2012年7月3日复产以来，注水泵B主要运行，已运行4235小时，注水泵A运行2432小时。

从复产以来，注水泵A/B损坏频繁，表现现象为出口管线剧烈震动，声音异常杂乱且有撞击声。拆开注水泵后发现基本上是吸入阀损坏、吸入阀弹簧损坏，有时损坏的吸入阀损坏后产生小碎片进入入口蓄能器，将蓄能器皮囊刺穿损坏，蓄能器皮囊损坏更加剧了柱塞泵的震动。投产以来，共计更换了注水泵吸入阀弹簧48个，排出阀弹簧38个，更换柱塞4个，吸入阀13个，排出阀6个，花套5个，侧堵3个，入口蓄能器皮囊15个。注水泵最长连续运行时间30天，最短运行时间4天。

2 故障分析

通过与厂家进行技术沟通，以及对注水泵的拆解、维修，注水泵高震动可能原因如下：

（1）注水泵的弹簧材质以及强度不能满足要求，所以弹簧在运行一段时间后很快承受不住断裂，见下图：

（2）注水增压泵出口（即注水泵入口）管线有一段倒U形管，有可能造成注水泵入口管线易于集气，当气体达到一定容积时，就会引起注水泵的吸入状态变坏，从而导致注水泵弹簧损坏，从而导致高震动。

（3）注水增压泵的入口滤器脏堵以及注水增压泵出口管线上旁通阀门打开导致注水泵供液不足，泵内有气使注水泵高震动。

（4）柱塞泵弹簧损坏后，会使柱塞泵的吸入或则排出阀运动失去规律，从直线运动变成无规则运动，从而导致吸入和排出阀损坏，吸入阀和排出阀损坏之后，由于柱塞还在做往复运动，所以柱塞跟损坏的阀门撞击损坏，同时侧堵也被损坏导致注水泵剧烈震动，同时伴随着剧烈的无规则的撞击音。

（5）注水泵的蓄能器皮囊充气压力不合适或则蓄能器皮囊损坏导致注水泵剧烈震动。

3 解决方法

（1）跟厂家联系，根据现场情况，采用强度更高，材质更好，更能耐疲劳的新型弹簧。

（2）安装放气阀，由生产人员每天定时放气。

（3）现在注水增压泵出口管线的旁通阀已经完全关闭，注水增压泵的入口滤器每天由生产人员检查压差，及时切换滤器清洗。

（4）每天由生产人员和机修人员定时巡检，当发现注水泵出现震动变化时，立即停泵检查，确定注水泵完全正常时再运行。

（5）每次维修时，即使入口蓄能器皮囊没有损坏，也将皮囊以及蓄能器座拆下，将进水道检查一下，看是否有阀片碎片，应及时将碎片取出，防止进入进口蓄能器损坏皮囊。

（6）注水泵进口蓄能器皮囊压力调整为3BAR左右，出口蓄能器压力为8BAR.

4 效果

在采取了以上的措施后，现在注水泵的维修周期从最小的4天已修延长到了20天左右，现在主要存在的问题还是注水泵的吸入阀和排出阀弹簧质量不过关，现在一般更换都只需要更换吸入、排出阀弹簧就可以，但还是存在维修工作量过大的缺点。其他备件的消耗量已经在大幅减少，尤其是注水泵蓄能器皮囊，现在消耗量已经减少，从过去的每20天一个减少到40天一个。如果能够将弹簧的质量提高，注水泵的维修量和备件的消耗量还会有减少的空间。

5 实现的效益

通过及时发现、维修注水泵高震动，减少了注水泵的备件的消耗量，同时保证了油田及时注水，为油田的稳产、高产提供了保障，具有非常高的直接经济效益和更加重大的间接效益。有柱塞式注水泵的单位，在发现相似的注水泵高震动时，可以根据以上的维修方法进行检查和维修，就能很快的排除注水泵高震动故障。