一，概述。

 

　　油田联合站现有注水泵，台运行台备用。

 

　　截止，注水泵（水泵管道）的累计运转时数全部超过"台已接近万，虽然多次维修，但从泵的整体运行情况来看，使用前景并不乐观：一是油田注水井的吸水压力较高，泵压达左右，瞬间可能超过泵的额定压力，泵的运行始终处于高负荷状态；二是回注污水时，水质较差，腐蚀性强，水温高，容易造成阀体，阀片，泵头，盘根总成等易损件的损坏，使泵处于高机会损伤状态；三是检修人员经常性维修，更换部件，使泵处于不连续的工作状态。

 

　　泵的运行状态的确存在一些隐忧，对泵的一些常见故障发生的原因进行分析，并研究诊断监测系统及时作出判断与预防，无论从安全角度还是从经济方面都显得尤为重要。

 

　　二，注水泵工况分析。

 

　　基本结构为：由曲轴，连杆，十字头等组成动力端；由泵头，泵阀，柱塞及其密封装置组成液力端，此外还有柱型，球形氮气稳压器以及安全阀。其液力端采用水平直通式组合阀整体泵头结构。

 

　　工作时，当柱塞向后运动，出水阀片关闭，同时吸水阀片打开，开始吸水过程；当柱塞向前运动时，吸入阀片关闭，出水阀片同时被打开。如此循环，不断地吸水，排水……注水泵现状概述。

 

　　注水泵投入运行以来，随着运转时间的增加，各个部件相继出现老化，原始的工作条件也发生了很大变化。

 

　　首先，由于油田的开发需要注水强度不断提高，泵压也不断上升，目前部分运行压力已达到左右，已超过的注水泵额定压力。对于这些超压运行的注水泵容易引发设备安全事故。

 

　　其次，注水泵运动部件可能发生疲劳损伤，由于注水泵属于往复式柱塞泵，五副曲轴连杆瓦及曲轴承受着周期性重负荷作用，随着运转时数的增加，连杆瓦瓦面易出现掉块，曲轴轴颈磨损等现象。

 

　　再次，注水泵各运动副间隙增大，由于长时间的运转，十字头和十字头铜套，连杆大头瓦和小头瓦会加剧磨损，间隙增大导致泵振动加剧，机油温度升高，泵运行噪声也明显加剧。目前曲轴箱润滑油温度已升高到左右。

 

　　三，污水水质对注水泵的影响。

 

　　从原油脱水过程中分离出的污水经油水分离，脱氧和脱菌等处理后回注油层。虽然经过一定的处理，但所注入水源仍是含油（聚合物）污水，一般偏碱性，硬度较低，含铁少，矿化度高，水质达标率较低；而且由于污水的反复利用，其悬浮物，人工添加剂含量等也会比较高，普遍存在腐蚀，结垢和堵塞等问题，其中腐蚀危害最大。

 

　　再结合油田特殊的地理环境（盐碱，沼泽地区），油藏特征（低孔低渗凝析油藏）和产出液特性（高矿化度）考虑，油田的各种金属管线及设备的腐蚀较为严重，特别是联合站含油污水处理系统的腐蚀更为突出，投产两个月就出现设备腐蚀穿孔，严重影响了正常生产。

 

　　水质对注水泵零部件的腐蚀。

 

　　当用注水泵输送污水介质时，其中的矿物质及添加剂往往会在密封装置上析出，降低了密封效果，其固体颗粒也会对密封装置造成过度磨损，使注水泵的泄漏增加，寿命缩短，所以污水水质是柱塞泵密封失效的主要原因。

 

　　从注水泵房运行情况看出注污水的两台泵被腐蚀的程度尤其严重，不仅对泵本身，水质还会腐蚀其他注水设施，比如使与之相连的管线出现穿孔现象。

 

　　腐蚀原因大致归结为以下几个方面。

 

　　（1）溶解氧在高矿化度的水中，溶解氧在腐蚀过程中起着阴极去极化作用，激化污水对钢铁的腐蚀。

 

　　（2）硫酸盐还原菌和硫化氢污水中含有大量的硫酸盐还原菌，其对钢铁的局部腐蚀产生较大的影响。

 

　　（3）悬浮物和油污当其含量较大时，它们互相黏结在一起，吸附沉积在系统内壁，造成更有利于硫酸盐还原菌生长繁殖的条件。同时污垢会增大对杀菌剂的吸附，杀菌效果变差，助长细菌的腐蚀。钢铁表面污垢沉积处，电位较低，成为阳极，在没有污垢处为阴极，形成垢下腐蚀。

 

　　现场经常采用红外温度探测仪对泵液力端缸体温度进行检测，而且回注污水的泵容易出现温度过高状况，因为污水本身温度过高，发热量大，如果散热不良易造成盘根和柱塞间的异常磨损，加快盘根更换频率；同时也会导致油田注水压力出现逐渐增高现象，导致注水能耗增加。

 

　　四，注水泵常见故障分析及解决方法。

 

　　缸体温度升高及解决办法。

 

　　缸体温度升高是动力端的常见故障，前面已经提及曲轴箱润滑油温度已经有较大升高。主要是由于注水泵运行时数增加，各个运动部件周期性承受负荷严重造成的，主要有：轴瓦磨损严重，曲轴磨损，润滑油乳化或黏度下降，动力端出现偏磨现象（如曲柄蹩劲偏磨），连杆运动轨迹发生较为严重变化，曲轴固定轴承磨损等等。

 

　　此外，当泵阀出现松动现象时，可能某个零部件会落入泵缸内，这样也会导致密封性能下降。密封失效（一般是盘根损坏）时，连杆出水刺漏严重，必须马上更换密封件。否则，水会沿着连杆进入曲轴箱内，将机油乳化，短时间内会造成动力端（尤其是曲轴）严重损伤乃至整台泵报废。

 

　　由于十字头在滑道内不断地来回运动，容易出现将滑道拉伤等情况，严重时会造成泵壳报废，即使可以进行修复，由于这种型号的泵采用的是泵壳缸套的一体化设计，所以修复即等于对整台泵进行大修。据了解该站已报废-个泵壳（每个价值&万多元），而要大修需运到大港油田，运费，维修费等费用也是相当高的。解决的方法是及时更换配件，润滑油和校正。

 

　　密封填料泄漏的原因及分析。

 

　　注水泵的柱塞密封多采用软质的石棉类盘根作密封用，一方面这类材料容易被损坏，如上述提到的水质原因造成盘根被腐蚀，甚至断裂等，需要不断更换填料；另一方面由于处在高压介质输送状态下，柱塞运动的异常也会导致填料的受力不均匀，造成介质的喷漏现象；此外盘根盒压盖由于运行时间过长也会出现过松现象，造成密封泄漏。

 

　　解决的办法是更换盘根时反复调整，最后定型；为防止受力不均，要求压紧压好，并用扭力扳手测量；日常维护时需要适时调节压盖松紧。

 

　　五，柱塞密封失效的原因。

 

　　由于注水泵的使用年限一般较长，且油区气候条件比较恶劣，以及污水水质对柱塞造成严重的腐蚀等原因，故柱塞表面渐渐形成许多肉眼无法看到的沟槽和蚀点，生成了许。多微小的水道。柱塞表面的微小腐蚀和填料失效是造成柱塞密封渗漏的主要原因。水介质也会在内部高压的作用下，通过柱塞的密封滴入柱塞箱内。

 

　　此外，结垢对密封也会产生影响，污水中含有钙镁离子及碳酸根离子，极易产生碳酸垢。在柱塞泵停运时，柱塞与密封间存有污水，当水分蒸发，便有晶体析出，在更换或检修柱塞时，表面附着白色晶体即是，这样会使柱塞泵运行时产生硬性磨损，导致密封失效。

 

　　泵体及管线振动的原因及分析。

 

　　从现场注水泵的运行来看，整个泵体的振动情况比较严重，用手触摸管线更能强烈感受到，观察泵体上安装的温度计等仪表也处于不稳定状态，埋泵管线的水泥地面也出现裂痕并多次加固过，再者现场的高强度噪声也与振动超限有很大关系等等。

 

　　经过调查分析，大致原因总结如下。

 

　　（1）地基不牢。

 

　　（2）某一缸或几缸水力损失大，造成泵头受力不均。

 

　　（3）曲轴轴向窜动。

 

　　（4）柱塞连接卡子松动。

 

　　（5）曲轴箱内部故障等等。

 

　　小结。

 

　　泵在运转过程中，除了易损件正常磨损需要更换维修外，最主要是曲轴箱内部故障的避免，这种故障可能会造成烧瓦，拉缸现象的发生，造成设备运转事故，严重时造成设备完全报废。烧瓦的原因是多方面的，主要有：润滑油黏度达不到要求；润滑油内存在杂质；润滑油内进水乳化等。当然曲轴与轴瓦间隙过大或过小；曲轴轴向轴承间隙过大或过小；连杆变形等等，也可能造成曲轴箱内部故障。

 

　　失效分析的意义。

 

　　因为注水泵故障发生过事故，如导致电厂停电及水井水倒排（压力下降所致）等，这种损失百万元。目前只能根据电动机及泵的超常变化情况及时修理来避免危险，但这时已经造成很多损失。泵损坏后的大修费用，运输费用等，如大量的泵配件更换会影响生产导致更多经济损失。

 

　　经粗略统计，每年每台泵的综合维修费用平均在万元左右，而大修造成停注每天大约在台，少产油近，大概在元左右，还可能造成其他情况，如水井堵塞等。

 

　　研究注水泵的故障诊断是具有很重要的现实意义的，既能保证设备的安全运行，避免造成严重的事故，确保工人的人身安全；同时从经济效益来看，可以大大节省各种维修费用等。

 

　　六，结论。

 

　　为了更好地开采现有地下储油，保证日产石油量，必须保证注水站设备的长期，安全，可靠，高效地运行。因此，对注水站的注水泵进行故障分析研究，并采用现场监控技术，实现现代化的设备管理，提高生产效率，保证设备的正常运转非常重要。同时，通过故障诊断，及时地报告注水泵运行状态，实现预防设备突发性事故，确保日注水量，是实现注水站注水设备的现代化管理的必由之路。

 

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