海上油田平台热油循环泵电机风扇故障处理
2021-08-14杨庆庆
杨庆庆
(中海油有限公司天津分公司 天津 300450)
一、故障现象
2018年4月25日某海上油田平台设施操作人员巡检时发现热油循环泵P901A泵轴承箱温度异常,点温枪测量轴承箱温度90℃,而上一次巡检时温度为64℃,发现温度异常后,设施操作立刻通知设施领班现场情况。设施领班到达现场后首先查看轴承箱恒位油杯液位正常,与电气师妥善沟通后决定对热油循环泵进行倒泵切换,启用热油循环泵备用泵P901E泵,并在现场安排人员对E泵进行现场实施监控。
二、热油循环泵主要结构及参数
热介质循环泵属于卧式电机驱动离心泵,该类泵流量、扬程及性能范围均较大[1],在海上多采用该类泵。该泵采用双机械密封。轴承箱驱动端和非驱动端各一个轴承,型号为:6314 C3,即单列深沟球轴承,该轴承的应用范围非常广,在高速甚至极高转速运行,并无须经常维护,深沟球轴承即使在高转速条件除了承受径向负荷外,还可以承受双向的轴向负荷[2]。轴承润滑采用壳牌多宝T46润滑油,该品牌润滑油具有极佳的氧化稳定性,防锈抗腐蚀性能,很低的泡沫倾向和优异的抗乳化性。
泵的参数如下:
表1 热油循环泵主要技术参数
三、热油循环泵轴承温度异常原因及分析
(一)异常原因分析
通常情况下,引起轴承箱温度异常原因有以下几点:
1.温度监测设备故障,如点温枪故障,可能会造成温度显示不正常;轴承箱温度探测变送器故障,也会导致变送读数虚假、过大。
2.润滑油本身含有杂质或乳化,造成轴承磨损,滑油润滑不正常,导致滑油温度高。
3.泵与电机对中不当,轴承运行过程中受力磨损,导致滑油温度高。
4.其他问题导致轴承润滑油温度异常。例如电机尾部风扇翅片故障或滤网堵塞,这些会造成轴承箱周围的无风量,导致轴承箱温度异常;对于海水冷却,一般是由于冷却管线堵塞造成。
(二)故障排查
针对以上原因,逐一进行排查。
1.热油循环泵轴承箱温度是由点温枪测得,用点温枪测其他泵轴承箱温度,显示正常,排除了点温枪故障。
2.从轴承箱顶部加油口处加注滑油,打开恒位油杯,发现滑油溢出,说明恒位油杯至轴承箱管路通畅,轴承箱里滑油液位正常。从轴承箱底部放出少量滑油观察,没有杂质和乳化现象,说明轴承箱里的滑油质量良好。
3.拆除联轴节护罩,用对中仪重新对中,对中结果如下:
表2 热油循环泵对中数据
由于该泵输送介质为热介质油,泵入口温度可达130℃,考虑对中在泵冷却状态下对中,在正常运转时,由于输送介质温度高,会使泵在垂直方向有一定的上移,因此在垂直方向使电机高出泵约15道。以上对中结果显示对中正常。
4.排除泵侧故障后,检查电机状态,电气师和设施人员将901A电机非驱动端风扇罩拆开,发现风扇扇叶断裂成两半。
以上排查结果显示,热油循环泵轴承箱温度异常是由于电机风扇损坏,造成轴承箱周围温度进一步集聚,导致滑油温度高。由于原装风扇属于塑料材质,经过长时间运转并加上严峻的运行工况,最终造成风扇从中间粘合处断裂,疲劳损坏。风扇的损坏导致轴承箱周围空气不流通,无法提供空气流动也就无法实现电机空气冷却的效果,大量热气的堆积,最终造成轴承箱温度高于平常值。
(三)故障处理措施
故障查出后,电气师通知电气人员查找库房内风扇备件,准备对其进行紧急更换处理。随后,两名电气人员携带备件到达现场,到达现场后对电机就风扇残余部分进行拆除;对电机表面积累的尘土与油渍使用柴油进行清洁;所有工作完成后回装新的风扇并手动盘车进行测试,查看旋转状况,没有异常。随后对非驱动端风扇罩进行回装,重新查找合适的螺栓并涂抹黄油将风扇罩进行紧固,避免振动导致风扇罩移位造成风扇破损。
(四)测试效果
待电气部门对电机风扇紧急抢修完成后,通知设施领班可以启泵测试。启泵后,用听诊器判断泵轴承转动正常,点温枪测试轴承箱温度66℃,温度恢复正常巡检值。设施人员每隔半小时对轴承箱温度进行监测,数据表明泵轴承箱温度恢复正常,其他例如震动、电机电流等运转参数均正常。
四、建议
通过热油循环泵轴承箱温度异常,发现电机风扇出现问题,巡检人员及时地发现与处理,避免电机风扇故障对电机绕组会产生损坏。为避免再发生此类事故,提出以下建议:
1.现场巡检人员加强大功率设备的巡检,巡检时使用手背去贴近风机尾端风罩处感受是否有空气排出;使用点温枪去测量轴承箱温度,根据环境温度判断是否为正常温度范围。
2.电气部门每次启机后记录运行时间,根据运行时间定期对电机易损坏器件进行更换,避免零件疲劳损坏。
3.机械部门定期对停下来的泵进行对中检查,定期更换轴承箱内的滑油。