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摘要:通过梳理分公司近三年屏蔽泵运转状况,分析、总结出屏蔽泵常见故障原因、判断方法及特点,提出屏蔽泵故障预防措施。为今后屏蔽泵的故障分析、防范提供一定借鉴。
关键词:屏蔽泵故障分析防范措施
一、屏蔽泵运转概况
天然气分公司现有屏蔽泵181台,其中在用156台,停用25台。泵自我防护设施包括断流保护、过流保护、轴承保护(TRG)、温度超高保护等四种。通过对部分大队屏蔽泵运转情况调查,统计出2015~2017年,共发生故障停泵36次,具体原因如下:
二、典型故障分析
1、红压深冷塔底泵故障分析
(1)事件经过
2016年11月10日15日,员工巡检时发现泵振动过大。随后,联系维修人员,解体检查泵。
(2)检查过程
检查泵入口过滤器,清洁无杂质;
解体检查A泵。泵前端滑动轴承碳化硅碎裂,轴套及推力盘磨损,轴套有干磨痕迹,定子屏蔽套有磨痕。
(3)原因分析
通过解体检查,核实相关技术参数,组织现场分析会,最终分析得出以下两张种可能原因:
泵选型偏大,长期在不良工况下运行。
红压深冷塔底泵设计正常工作流量为20m3/h,设计最小工作流量12m3/h,实际工作流量仅为8~10m3/h,为保证泵不发生气蚀,泵正常运转时,会打开回流管线,当工况波动较大时,引起泵后路抽空,造成气蚀,泵体振动大,轴承干磨。
②轻烃含水量大,水分结晶析出,造成泵体内循环不畅。
自11月9日起,,装置来含水量较大,导致轻烃含水量高,介质通过后端轴承与轴套间隙时,受节流作用影响,内部水结晶析出,将轴通孔堵塞,导致泵的滑动轴承与滑动轴承套之间无法形成正常的润滑液流,滑动轴承与滑动轴承套干磨。析出固体在介质带动下在转子后端做圆周运动,在定子屏蔽套磨出环形磨痕。
三、屏蔽泵常见故障原因分析、判断及特点
1、常见故障原因分析
(1)断流报警停泵
①泵选型偏大,与工艺状况不匹配。装置实际轻烃流量低于泵最小工作流量,造成泵后路抽空。杏Ⅴ-1油气处理站、南八原稳站、红压深冷站等所属15台屏蔽泵存在此类问题。
②入口过滤器堵塞,造成泵后路抽空断流。
③泵入口管线堵塞。
(2)泵体温度高停泵
①启泵时放空不彻底。由于违章操作或放空管线设计问题,导致泵内气体不能完全排出,泵冷却回流不畅,温度偏高。
②泵流量偏小,介质的不连续导致部分轻烃气化,导致泵冷却回流不畅,温度升高。
③部分杂质进入泵体,堵塞泵内回流孔,润滑冷却不足。
④泵外回流管路不畅通,润滑冷却不好。
(3)过流停泵
①操作失误,泵出口阀开度过大,泵超负荷工作,过流停泵。
②泵润滑不好,轴承与轴套干磨甚至抱死,导致过流停泵。
③泵在装配时,轴承轴套配合间隙过小,导致泵运转时摩擦阻力过大,引起过流停泵。
(4)TRG报警停泵
①泵发生气蚀,引起泵润滑不良,振动增大,导致轴承磨损严重。
②泵润滑不好,轴承磨损加剧。
③转子动平衡不好,导致轴承偏磨。
④由于长期机械磨损,导致叶轮口环间隙偏大,泵在运转过程中效率低、振动大,轴承磨损严重,引起TRG报警停泵。目前,红压深冷站、杏三油气处理站、东油库原稳站等所属部分轻烃泵存在此类问题。
2、故障判断方法
(1)由解体时泵部件的磨损情况分析判断
①泵体口环和叶轮口环有磨损,说明轴承内径过量磨损,需更换轴承。
②叶轮前盖板与泵体有磨损,说明前轴承端面过量磨损,需更换轴承。
③轴承内径磨损,轴套、推力盘磨损并颜色变黑,说明电机腔内气体没有排净、缺液或空转,需更换备件。
④前轴承端面与推力盘表面磨损,后部轴承、推力盘无磨损,说明轴推力向前,泵处于缺液状态。检查入口过滤器是否堵塞、系统是否供液不足、泵是否发生汽蚀。
⑤后轴承端面与推力盘表面磨损,前部轴承、推力盘无磨损,说明轴推力向后,有可能流量过大,检查是否出口阀开启过大。
⑥定、转子屏蔽套磨损,而轴承内径尺寸没有超过极限值,说明有异物进入电机腔内,检查入口过滤器有无损坏。
(2)由泵的振动、噪音分析判断
①泵有振动,振源来自于电机部分的两轴承为置,说明轴承有磨损,需检查轴承磨损情况。
②泵有振动,振源来自于泵体处,出口阀关闭泵压力正常,但阀门一开启压力表指示突然下降,且运行电流低于正常值,说明泵处于汽蚀状态。
③泵振动、有噪音、泵出口压力远远小于正常压力,说明泵反转,需调整动力线相序。
(3)由泵体温度分析判断
泵体温度偏高,且伴有振动,可能原因由两个:
①泵吸入口流量不足,发生气蚀,需要增大系统流量或切换备用泵。
②泵冷却回流通道堵塞,部分轻烃气化,导致轴承干磨。
(4)由TRG表分析判断
TRG表指示在红色区域说明轴承间隙超标或发生偏磨,应更换轴承并检测泵轴弯曲度。
3、屏蔽泵故障特点
一是人為性。近三年统计结果表明,38.4%的故障停泵事件与人为操作有关。
二是季节性。即春冬季屏蔽泵故障率远高于秋夏季节,主要原因为:春、冬季节装置气量少、波动大,产烃少,易发生气蚀和冻堵;环境温度低,泵易冻堵
三是关联性。即泵的振动异常、温度超高、断流等现象往往不是单独出现的,具有关联性。例如:当泵流量过小时,会发生气蚀,气蚀会加剧泵的不上量,造成泵振动大、润滑不好,润滑不好会导致泵体温度高。
四、屏蔽泵故障防范措施
1、严格按规程操作。启泵前要彻底放空,灌泵5~8分钟后,方可启泵。控制泵流量、电流等参数在允许范围内。
2、严格按规程保养。定期检查,确保泵过滤器清洁无杂物,回流管线畅通。
3、严把检修质量关。拆卸时禁止野蛮作业,防止因用力过大导致轴或叶轮等发生变形。转子串量、轴承间隙等关键装配参数符合规定。
4、积极进行立项改造。对运行到使用寿命或选型偏大的屏蔽泵重新选型、更换;集中修复基础变形、破损,强度、水平度不合格的机泵基础。
参考文献:
[1]潘育.屏蔽泵故障与处理方法.[OL].http://2010.cqvip.com/qk/93773X/201117/39241021.html
作者简介:
贾少岩,男,1970年9月出生。职务:大庆油田天然气分公司维修一厂设技术组组长。2010年1月毕业于大庆石油学学院石油化工生产技术专业,现为助理工程师。
关键词:屏蔽泵故障分析防范措施
一、屏蔽泵运转概况
天然气分公司现有屏蔽泵181台,其中在用156台,停用25台。泵自我防护设施包括断流保护、过流保护、轴承保护(TRG)、温度超高保护等四种。通过对部分大队屏蔽泵运转情况调查,统计出2015~2017年,共发生故障停泵36次,具体原因如下:
二、典型故障分析
1、红压深冷塔底泵故障分析
(1)事件经过
2016年11月10日15日,员工巡检时发现泵振动过大。随后,联系维修人员,解体检查泵。
(2)检查过程
检查泵入口过滤器,清洁无杂质;
解体检查A泵。泵前端滑动轴承碳化硅碎裂,轴套及推力盘磨损,轴套有干磨痕迹,定子屏蔽套有磨痕。
(3)原因分析
通过解体检查,核实相关技术参数,组织现场分析会,最终分析得出以下两张种可能原因:
泵选型偏大,长期在不良工况下运行。
红压深冷塔底泵设计正常工作流量为20m3/h,设计最小工作流量12m3/h,实际工作流量仅为8~10m3/h,为保证泵不发生气蚀,泵正常运转时,会打开回流管线,当工况波动较大时,引起泵后路抽空,造成气蚀,泵体振动大,轴承干磨。
②轻烃含水量大,水分结晶析出,造成泵体内循环不畅。
自11月9日起,,装置来含水量较大,导致轻烃含水量高,介质通过后端轴承与轴套间隙时,受节流作用影响,内部水结晶析出,将轴通孔堵塞,导致泵的滑动轴承与滑动轴承套之间无法形成正常的润滑液流,滑动轴承与滑动轴承套干磨。析出固体在介质带动下在转子后端做圆周运动,在定子屏蔽套磨出环形磨痕。
三、屏蔽泵常见故障原因分析、判断及特点
1、常见故障原因分析
(1)断流报警停泵
①泵选型偏大,与工艺状况不匹配。装置实际轻烃流量低于泵最小工作流量,造成泵后路抽空。杏Ⅴ-1油气处理站、南八原稳站、红压深冷站等所属15台屏蔽泵存在此类问题。
②入口过滤器堵塞,造成泵后路抽空断流。
③泵入口管线堵塞。
(2)泵体温度高停泵
①启泵时放空不彻底。由于违章操作或放空管线设计问题,导致泵内气体不能完全排出,泵冷却回流不畅,温度偏高。
②泵流量偏小,介质的不连续导致部分轻烃气化,导致泵冷却回流不畅,温度升高。
③部分杂质进入泵体,堵塞泵内回流孔,润滑冷却不足。
④泵外回流管路不畅通,润滑冷却不好。
(3)过流停泵
①操作失误,泵出口阀开度过大,泵超负荷工作,过流停泵。
②泵润滑不好,轴承与轴套干磨甚至抱死,导致过流停泵。
③泵在装配时,轴承轴套配合间隙过小,导致泵运转时摩擦阻力过大,引起过流停泵。
(4)TRG报警停泵
①泵发生气蚀,引起泵润滑不良,振动增大,导致轴承磨损严重。
②泵润滑不好,轴承磨损加剧。
③转子动平衡不好,导致轴承偏磨。
④由于长期机械磨损,导致叶轮口环间隙偏大,泵在运转过程中效率低、振动大,轴承磨损严重,引起TRG报警停泵。目前,红压深冷站、杏三油气处理站、东油库原稳站等所属部分轻烃泵存在此类问题。
2、故障判断方法
(1)由解体时泵部件的磨损情况分析判断
①泵体口环和叶轮口环有磨损,说明轴承内径过量磨损,需更换轴承。
②叶轮前盖板与泵体有磨损,说明前轴承端面过量磨损,需更换轴承。
③轴承内径磨损,轴套、推力盘磨损并颜色变黑,说明电机腔内气体没有排净、缺液或空转,需更换备件。
④前轴承端面与推力盘表面磨损,后部轴承、推力盘无磨损,说明轴推力向前,泵处于缺液状态。检查入口过滤器是否堵塞、系统是否供液不足、泵是否发生汽蚀。
⑤后轴承端面与推力盘表面磨损,前部轴承、推力盘无磨损,说明轴推力向后,有可能流量过大,检查是否出口阀开启过大。
⑥定、转子屏蔽套磨损,而轴承内径尺寸没有超过极限值,说明有异物进入电机腔内,检查入口过滤器有无损坏。
(2)由泵的振动、噪音分析判断
①泵有振动,振源来自于电机部分的两轴承为置,说明轴承有磨损,需检查轴承磨损情况。
②泵有振动,振源来自于泵体处,出口阀关闭泵压力正常,但阀门一开启压力表指示突然下降,且运行电流低于正常值,说明泵处于汽蚀状态。
③泵振动、有噪音、泵出口压力远远小于正常压力,说明泵反转,需调整动力线相序。
(3)由泵体温度分析判断
泵体温度偏高,且伴有振动,可能原因由两个:
①泵吸入口流量不足,发生气蚀,需要增大系统流量或切换备用泵。
②泵冷却回流通道堵塞,部分轻烃气化,导致轴承干磨。
(4)由TRG表分析判断
TRG表指示在红色区域说明轴承间隙超标或发生偏磨,应更换轴承并检测泵轴弯曲度。
3、屏蔽泵故障特点
一是人為性。近三年统计结果表明,38.4%的故障停泵事件与人为操作有关。
二是季节性。即春冬季屏蔽泵故障率远高于秋夏季节,主要原因为:春、冬季节装置气量少、波动大,产烃少,易发生气蚀和冻堵;环境温度低,泵易冻堵
三是关联性。即泵的振动异常、温度超高、断流等现象往往不是单独出现的,具有关联性。例如:当泵流量过小时,会发生气蚀,气蚀会加剧泵的不上量,造成泵振动大、润滑不好,润滑不好会导致泵体温度高。
四、屏蔽泵故障防范措施
1、严格按规程操作。启泵前要彻底放空,灌泵5~8分钟后,方可启泵。控制泵流量、电流等参数在允许范围内。
2、严格按规程保养。定期检查,确保泵过滤器清洁无杂物,回流管线畅通。
3、严把检修质量关。拆卸时禁止野蛮作业,防止因用力过大导致轴或叶轮等发生变形。转子串量、轴承间隙等关键装配参数符合规定。
4、积极进行立项改造。对运行到使用寿命或选型偏大的屏蔽泵重新选型、更换;集中修复基础变形、破损,强度、水平度不合格的机泵基础。
参考文献:
[1]潘育.屏蔽泵故障与处理方法.[OL].http://2010.cqvip.com/qk/93773X/201117/39241021.html
作者简介:
贾少岩,男,1970年9月出生。职务:大庆油田天然气分公司维修一厂设技术组组长。2010年1月毕业于大庆石油学学院石油化工生产技术专业,现为助理工程师。