油田离心泵故障原因与维修分析

蒋衍志

（大庆油田有限责任公司第一采油厂生产维修大队，黑龙江 大庆 163000）

油田离心泵设备在实际运行的过程中，一旦发生故障问题，将会导致运行水平降低，功能消耗量过大，设备的应用成本增加，如果不能科学合理进行故障问题的控制，甚至会对油田正常生产造成不利影响，因此，在油田离心泵设备应用期间，应着重分析故障问题的原因所在，针对性进行维修处理，提高油田离心泵设备的运行水平。

1 油田离心泵分析

油田离心泵设备的组成部分主要就是叶轮结构、轴和轴承的结构、泵壳结构、轴封装结构和密封环结构。其中叶轮属于油田离心泵在运行过程中产生离心力非常主要的构件，同时也是支持油田离心泵对液体做功的重要部件，当前在油田离心泵方面可以应用的叶轮款式较多，较为常见的是开式类型和半闭式类型2 种，开式类型的叶轮在应用期间所运输的液体颗粒杂质多，运行的效率较低，而半闭式类型的叶轮，运行功率较高，多应用在含有固体杂质类型的液体运输中。另外，全封闭类型的叶轮虽然应用效率极高，但是只能进行纯净液体的运输，很少在油田离心泵中应用。轴与轴承属于十分重要的连接构件，用来进行联轴器部分和叶轮部分的连接，两端和叶轮、联轴器分别相连，主要涉及到滚动类型和滑动类型2 种轴承；泵壳是油田离心泵运行期间非常重要的压力负荷部分，目前在油田离心泵设备中主要采用径向剖分类型、轴向剖分类型2 种，而多级泵设备和单级泵设备存在很大的差异，多级泵的形状是圆形或是环形，单级泵的形状是蜗壳形，当前在油田生产期间经常应用的是单级泵；轴封的部分是油田离心泵非常重要的辅助设施，功能在于有效预防泵内的气体泄漏或者是外界的空气进入设备内；密封环部件在泵壳与叶轮盖板的区域，功能在于预防设备内部液体泄漏，且密封环部件具有一定的耐磨性能，主要原因就是油田离心泵设备中普遍采用耐磨性能较高的密封环。但是由于油田离心泵设备的运行时间很长，很容易受到油田生产的腐蚀性因素、负荷因素等影响出现磨损问题，因此需要阶段性检查和更换。

2 油田离心泵故障的原因和维修

2.1 密封失效的故障原因和维修

油田离心泵设备在应用的过程中，机械密封失效属于常见故障问题之一，发生密封失效故障的原因主要涉及到：密封圈的部分磨损过于严重或是动静环的部分磨损过于严重，导致密封圈或是动静环失效。因此，在实际维修的工作中应结合密封失效问题的发生原因和实际情况，做好密封部件的更换工作和处理工作，首先，全面检查密封圈和动静环的情况，查看是否存在严重磨损的问题或是损坏的问题，做好密封圈和动静环的更换工作，将已经损坏的零部件更换成为质量符合标准的零件。其次，完成密封圈和动静环的更换之后，应做好试运行的试验分析，待试运行检查密封性能符合标准，才能允许油田离心泵设备投入使用。

另外，油田离心泵设备应用期间出现机械密封失效故障问题的原因较多，需要结合故障问题的发生原因针对性进行维修，完善维修方案和体系，增强故障分析和维修处理的效果。（1）机械密封冲洗效率较低，冲洗的压力、温度和具体方案缺乏合理性，导致机械密封部件的应用寿命缩短，一旦在检修过程中发现，由于此类原因而导致机械密封失效，就要在维修工作中制定完善的机械密封冲洗方案，准确进行冲洗、流量、温度和压力的观察，做好相应的调整工作，增强整体的机械密封冲洗效果。（2）和机械密封相互配合的泵轴出现磨损问题或弯曲问题，使机械密封部件的受力缺乏均匀性，对整体的密封效果造成不利影响。在具体的维修工作中应阶段性进行机械密封的盘车，预防发生轴弯曲或是变形的问题，同时测量泵轴的弯曲程度和磨损程度，按照具体状况进行修复，如果泵轴的弯曲程度过高或是磨损的程度过大，就要做好更换处理工作，将已经损坏的泵轴更换成为质量符合标准的部件。（3）泵体结构振动幅度超出标准范围，在振动力的影响下机械密封部件发生大幅度位移，位移的幅度超出标准，引发机械密封部件泄漏的问题，如果由于此类原因而导致机械密封失效，就应重点分析振动问题的来源，将机械密封部件移动到原本位置，严格进行振动源头的处理，最大程度上减小振动幅度，避免影响机械密封的效果。（4）油田离心泵设备的机械密封制造质量本身不符合标准要求，存在密封面凹凸不平的现象、机械密封形位公差控制不良的问题等，最终导致机械密封失效，如果是因为此类原因而产生的故障问题，就要严格进行密封部件质量的控制，采用现代化的检测技术，及时发现机械密封部件的质量缺陷问题，及时做好更换处理工作。（5）机械密封部件的安装质量存在问题，没有严格控制安装的性能和质量水平，导致机械密封部件的应用寿命缩短，甚至出现失效的故障问题，为有效进行此类故障问题的维修和处理，应严格进行机械密封安装质量的控制，在安装环节遵守操作规程和标准，合理进行检修。同时还需制定完善的维修方案，更换机械密封部件，根据技术规则和标准要求安装质量合格的机械密封部件，避免再次发生油田离心泵的机械密封失效故障问题。

2.2 无液体排出或是流量不足故障原因和维修

油田生产过程中离心泵设备无液体排出或是流量不足故障问题的原因非常复杂，需按照具体的故障发生原因，针对性进行处理和维修。（1）如果设备是因为驱动一侧的原动机异常或是电源异常而产生无液体排出故障或流量不足的故障，在维修的工作中，就应检查明确供电系统的运行状态，及时进行电气故障问题的维修处理，确保电源系统安全稳定运行，预防再次出现故障问题。（2）检查是否由于泵卡死原因而导致的故障，手动进行盘车，如有必要还需进行泵体的解体检查，合理进行维修处理，直到盘车处于正常状态为止。（3）如果设备是由于平衡管不畅通而出现故障问题，对平衡管进行检查和疏通性维修，通过维修快速排除故障。（4）设备可能会由于入口阀部件或是叶轮部件被异物堵塞而发生故障，如果是此类原因而产生的故障，就要对入口阀部件和叶轮部件进行清理。（5）如果是由于设备的吸入高度过高或是吸入管线有泄漏问题而引发的故障，就要做好吸入高度的调整维修工作，查找管线的泄漏位置，做好泄漏位置的密封处理，如若不能将泄漏问题快速有效解决，就应更换吸入管线。（6）由于出入口阀门已经损坏，不能打开而导致发生故障问题，应做好出入口阀门的维修工作和更换工作。另外，油田离心泵设备的无液体排出或是流量不足故障问题发生原因，还可能是，还可能是叶轮部件发生磨损问题或是泵体部件、叶轮密封环部件严重磨损，应做好各类部件的维修或是更换，以免影响设备的正常运行。

2.3 功能消耗量过高故障原因和维修

油田离心泵设备的功能消耗量过高故障问题较为常见，如果不能及时处理，虽然不会对设备的正常运行造成过大影响，但是会引发经济损失，因此，检修工作人员应重视功能消耗量过高问题原因的分析，针对性开展维修工作。（1）可能是由于离心泵壳的部件和叶轮部件存在严重摩擦问题，检修技术人员应阶段性向摩擦的位置滴入润滑油，有效进行摩擦的环节，一旦部件的摩擦问题非常严重，就要做好维修和更换工作。（2）油田离心泵设备输入的液体密度过高，也是导致设备运行功能消耗量过大的原因，应准确检查是否是由于输入液体密度过高而引发故障问题，如果是此类原因，就要及时进行液体密度的调整，同时还需检查是否因为轴承损坏或是转换过高而引发的故障，按照故障原因情况做好离心泵设备的轴承检查、驱动机检查和电源检查，如果是零部件损坏，就要更换新的零部件，如果是由于某些关键部位不能正常运行，就要更换关键的部位，最高程度上，降低设备运行的功能消耗量。（3）设备功能消耗量过高问题的原因，也可能是联轴器轴向间隙存在问题或是轴向力平衡设备存在问题，维修技术人员应准确调整联轴器的轴向间隙，做好对中的调节工作，如果平衡设备失效，就应检查平衡设备的运行情况，及时进行堵塞的疏通，或是进行平衡部件的更换。

2.4 振动或声音异常的故障原因与维修

将油田离心泵设备处于小流量运行工况的情况下，可能会发生流动不稳定的问题，例如：流动分离的问题、回流的问题或是旋转失效的问题等，与此同时也可能会加重叶轮和蜗壳部件的动静干涉作用，引发震动异常的故障或是水利噪声的故障，如若是因为此类原因所产生的故障，在维修工作中应严格进行离心泵流量的调整，尽可能将流量控制在设计流量的范围，做好失效部件的更换；而如果是因为润滑油的质量不符合标准而导致设备异常振动故障，就应及时更换润滑油，确保润滑油的质量符合标准；如若是因为轴承间隙过高或是轴瓦有松动的问题而引发故障，就应及时调整轴承的间隙，做好轴瓦的紧固工作，通过全面维修处理，消除异常振动和异常声音的故障；另外，在检修工作中如果发现设备异常振动与异常声音的故障原因，是轴承损坏或是泵壳变形，维修技术人员就应及时更换轴承和泵壳，做好相应的维修，避免再次出现异常振动问题或是异常声音问题。

2.5 汽蚀故障原因和维修

油田离心泵设备汽蚀故障发生原因就是设备安装的高度较高，就会导致设备内部的压力降低，设备内部压力降低到最低点的位置，一般是在叶轮叶片进口周围的区域，当这个位置压力降低到被输送液体的饱和蒸气压的情况下，会出现沸腾的现象，所形成的蒸汽泡会随着液体向着外周流动，压力快速提升，迅速冷凝，导致液体快速从周围冲击气泡中心，出现高频率、压力大的冲击性作用力，引发汽蚀故障。如果在发生汽蚀故障问题后不能及时维修处理，将会导致汽蚀流过的部件被侵蚀破坏，整体设备的性能降低，出现严重的振动问题和噪声问题，为有效进行汽蚀故障的维修处理，应尽可能降低油田离心泵设备的安装高度，减少吸入管路的长度，增加吸入管路的直径，降低管路上的弯头部件、阀门部件的安装量，通过有效的维修处理，消除汽蚀故障问题。

2.6 漏水故障原因和维修

油田生产过程中离心泵设备漏水故障问题较为常见，主要就是设备进出水口短节的区域漏水，或是泵壳位置、轴套的位置漏水。发生的原因是设备进出水口短节位置的橡胶垫出现损坏的现象，没有按照要求进行安装，且连接螺栓没有进行合理的紧固处理。或者是泵壳已经发生开裂的现象、磨损的现象、螺栓连接的问题等，轴套开裂磨损，机械密封发生损坏的问题。在维修的工作中需快速将短节扣橡胶垫更换，对螺栓进行紧固处理。更换新的泵壳设备、轴套部件、机械密封部件。

2.7 异常发热故障原因和维修

设备出现异常发热故障问题的原因和维修措施主要为：（1）由于轴承间隙过小原因而导致异常发热，在维修工作中应准确调整轴承的间隙。（2）设备润滑油的数量不足或是质量不佳原因而导致的故障，需重点增加润滑油的数量，或是更换润滑油的品牌，确保润滑油的质量符合标准。（3）轴承零部件的装配效果不良而引发故障问题，需做好检查工作，合理进行安装处理，快速排除发热异常的故障。

3 结语

综上所述，油田离心泵设备运行过程中一旦发生故障问题将会对设备的应用效果和寿命造成影响，因此，检修技术人员应全面分析设备故障问题的发生原因，结合密封失效故障、无液体排出或是流量不足故障、功能消耗量过高的故障、异常振动和汽蚀故障等发生原因，做好维修处理工作，快速排除故障问题，维护设备运行的稳定性和可靠性。