一，概述。

　　油田聯(lián)合站現有注水泵，臺運行臺備用。

　　截止，注水泵（水泵管道）的累計運轉時(shí)數全部超過(guò)"臺已接近萬(wàn)，雖然多次維修，但從泵的整體運行情況來(lái)看，使用前景并不樂(lè )觀(guān)：一是油田注水井的吸水壓力較高，泵壓達左右，瞬間可能超過(guò)泵的額定壓力，泵的運行始終處于高負荷狀態(tài)；二是回注污水時(shí)，水質(zhì)較差，腐蝕性強，水溫高，容易造成閥體，閥片，泵頭，盤(pán)根總成等易損件的損壞，使泵處于高機會(huì )損傷狀態(tài)；三是檢修人員經(jīng)常性維修，更換部件，使泵處于不連續的工作狀態(tài)。

　　泵的運行狀態(tài)的確存在一些隱憂(yōu)，對泵的一些常見(jiàn)故障發(fā)生的原因進(jìn)行分析，并研究診斷監測系統及時(shí)作出判斷與預防，無(wú)論從安全角度還是從經(jīng)濟方面都顯得尤為重要。

　　二，注水泵工況分析。。

　　基本結構為：由曲軸，連桿，十字頭等組成動(dòng)力端；由泵頭，泵閥，柱塞及其密封裝置組成液力端，此外還有柱型，球形氮氣穩壓器以及安全閥。其液力端采用水平直通式組合閥整體泵頭結構。

　　工作時(shí)，當柱塞向后運動(dòng)，出水閥片關(guān)閉，同時(shí)吸水閥片打開(kāi)，開(kāi)始吸水過(guò)程；當柱塞向前運動(dòng)時(shí)，吸入閥片關(guān)閉，出水閥片同時(shí)被打開(kāi)。如此循環(huán)，不斷地吸水，排水。。注水泵現狀概述。

　　注水泵投入運行以來(lái)，隨著(zhù)運轉時(shí)間的增加，各個(gè)部件相繼出現老化，原始的工作條件也發(fā)生了很大變化。

　　首先，由于油田的開(kāi)發(fā)需要注水強度不斷提高，泵壓也不斷上升，目前部分運行壓力已達到左右，已超過(guò)的注水泵額定壓力。對于這些超壓運行的注水泵容易引發(fā)設備安全事故。

　　其次，注水泵運動(dòng)部件可能發(fā)生疲勞損傷，由于注水泵屬于往復式柱塞泵，五副曲軸連桿瓦及曲軸承受著(zhù)周期性重負荷作用，隨著(zhù)運轉時(shí)數的增加，連桿瓦瓦面易出現掉塊，曲軸軸頸磨損等現象。

　　再次，注水泵各運動(dòng)副間隙增大，由于長(cháng)時(shí)間的運轉，十字頭和十字頭銅套，連桿大頭瓦和小頭瓦會(huì )加劇磨損，間隙增大導致泵振動(dòng)加劇，機油溫度升高，泵運行噪聲也明顯加劇。目前曲軸箱潤滑油溫度已升高到左右。

　　三，污水水質(zhì)對注水泵的影響。

　　從原油脫水過(guò)程中分離出的污水經(jīng)油水分離，脫氧和脫菌等處理后回注油層。雖然經(jīng)過(guò)一定的處理，但所注入水源仍是含油（聚合物）污水，一般偏堿性，硬度較低，含鐵少，礦化度高，水質(zhì)達標率較低；而且由于污水的反復利用，其懸浮物，人工添加劑含量等也會(huì )比較高，普遍存在腐蝕，結垢和堵塞等問(wèn)題，其中腐蝕危害大。

　　再結合油田特殊的地理環(huán)境（鹽堿，沼澤地區），油藏特征（低孔低滲凝析油藏）和產(chǎn)出液特性（高礦化度）考慮，油田的各種金屬管線(xiàn)及設備的腐蝕較為嚴重，特別是聯(lián)合站含油污水處理系統的腐蝕更為突出，投產(chǎn)兩個(gè)月就出現設備腐蝕穿孔，嚴重影響了正常生產(chǎn)。

　　水質(zhì)對注水泵零部件的腐蝕。

　　當用注水泵輸送污水介質(zhì)時(shí)，其中的礦物質(zhì)及添加劑往往會(huì )在密封裝置上析出，降低了密封效果，其固體顆粒也會(huì )對密封裝置造成過(guò)度磨損，使注水泵的泄漏增加，壽命縮短，所以污水水質(zhì)是柱塞泵密封失效的主要原因。

　　從注水泵房運行情況看出注污水的兩臺泵被腐蝕的程度尤其嚴重，不僅對泵本身，水質(zhì)還會(huì )腐蝕其他注水設施，比如使與之相連的管線(xiàn)出現穿孔現象。

　　腐蝕原因大致歸結為以下幾個(gè)方面。

　�。�1）溶解氧在高礦化度的水中，溶解氧在腐蝕過(guò)程中起著(zhù)陰極去極化作用，激化污水對鋼鐵的腐蝕。

　�。�"）硫酸鹽還原菌和硫化氫污水中含有大量的硫酸鹽還原菌，其對鋼鐵的局部腐蝕產(chǎn)生較大的影響。

　�。�3）懸浮物和油污當其含量較大時(shí)，它們互相黏結在一起，吸附沉積在系統內壁，造成更有利于硫酸鹽還原菌生長(cháng)繁殖的條件。同時(shí)污垢會(huì )增大對殺菌劑的吸附，殺菌效果變差，助長(cháng)細菌的腐蝕。鋼鐵表面污垢沉積處，電位較低，成為陽(yáng)極，在沒(méi)有污垢處為陰極，形成垢下腐蝕。

　　現場(chǎng)經(jīng)常采用紅外溫度探測儀對泵液力端缸體溫度進(jìn)行檢測，而且回注污水的泵容易出現溫度過(guò)高狀況，因為污水本身溫度過(guò)高，發(fā)熱量大，如果散熱不良易造成盤(pán)根和柱塞間的異常磨損，加快盤(pán)根更換頻率；同時(shí)也會(huì )導致油田注水壓力出現逐漸增高現象，導致注水能耗增加。

　　四，注水泵常見(jiàn)故障分析及解決方法。

　　缸體溫度升高及解決辦法。

　　缸體溫度升高是動(dòng)力端的常見(jiàn)故障，前面已經(jīng)提及曲軸箱潤滑油溫度已經(jīng)有較大升高。主要是由于注水泵運行時(shí)數增加，各個(gè)運動(dòng)部件周期性承受負荷嚴重造成的，主要有：軸瓦磨損嚴重，曲軸磨損，潤滑油乳化或黏度下降，動(dòng)力端出現偏磨現象（如曲柄蹩勁偏磨），連桿運動(dòng)軌跡發(fā)生較為嚴重變化，曲軸固定軸承磨損等等。

　　此外，當泵閥出現松動(dòng)現象時(shí)，可能某個(gè)零部件會(huì )落入泵缸內，這樣也會(huì )導致密封性能下降。密封失效（一般是盤(pán)根損壞）時(shí)，連桿出水刺漏嚴重，必須馬上更換密封件。否則，水會(huì )沿著(zhù)連桿進(jìn)入曲軸箱內，將機油乳化，短時(shí)間內會(huì )造成動(dòng)力端（尤其是曲軸）嚴重損傷乃至整臺泵報廢。

　　由于十字頭在滑道內不斷地來(lái)回運動(dòng)，容易出現將滑道拉傷等情況，嚴重時(shí)會(huì )造成泵殼報廢，即使可以進(jìn)行修復，由于這種型號的泵采用的是泵殼缸套的一體化設計，所以修復即等于對整臺泵進(jìn)行大修。據了解該站已報廢-個(gè)泵殼（每個(gè)價(jià)值&萬(wàn)多元），而要大修需運到大港油田，運費，維修費等費用也是相當高的。解決的方法是及時(shí)更換配件，潤滑油和校正。

　　密封填料泄漏的原因及分析。

　　注水泵的柱塞密封多采用軟質(zhì)的石棉類(lèi)盤(pán)根作密封用，一方面這類(lèi)材料容易被損壞，如上述提到的水質(zhì)原因造成盤(pán)根被腐蝕，甚至斷裂等，需要不斷更換填料；另一方面由于處在高壓介質(zhì)輸送狀態(tài)下，柱塞運動(dòng)的異常也會(huì )導致填料的受力不均勻，造成介質(zhì)的噴漏現象；此外盤(pán)根盒壓蓋由于運行時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )出現過(guò)松現象，造成密封泄漏。

　　解決的辦法是更換盤(pán)根時(shí)反復調整，后定型；為防止受力不均，要求壓緊壓好，并用扭力扳手測量；日常維護時(shí)需要適時(shí)調節壓蓋松緊。

　　二。柱塞密封失效的原因。

　　由于注水泵的使用年限一般較長(cháng)，且油區氣候條件比較惡劣，以及污水水質(zhì)對柱塞造成嚴重的腐蝕等原因，故柱塞表面漸漸形成許多肉眼無(wú)法看到的溝槽和蝕點(diǎn)，生成了許。多微小的水道。柱塞表面的微小腐蝕和填料失效是造成柱塞密封滲漏的主要原因。水介質(zhì)也會(huì )在內部高壓的作用下，通過(guò)柱塞的密封滴入柱塞箱內。

　　此外，結垢對密封也會(huì )產(chǎn)生影響，污水中含有鈣鎂離子及碳酸根離子，極易產(chǎn)生碳酸垢。在柱塞泵停運時(shí)，柱塞與密封間存有污水，當水分蒸發(fā)，便有晶體析出，在更換或檢修柱塞時(shí)，表面附著(zhù)白色晶體即是，這樣會(huì )使柱塞泵運行時(shí)產(chǎn)生硬性磨損，導致密封失效。

　　泵體及管線(xiàn)振動(dòng)的原因及分析。

　　從現場(chǎng)注水泵的運行來(lái)看，整個(gè)泵體的振動(dòng)情況比較嚴重，用手觸摸管線(xiàn)更能強烈感受到，觀(guān)察泵體上安裝的溫度計等儀表也處于不穩定狀態(tài)，埋泵管線(xiàn)的水泥地面也出現裂痕并多次加固過(guò)，再者現場(chǎng)的高強度噪聲也與振動(dòng)超限有很大關(guān)系等等。

　　經(jīng)過(guò)調查分析，大致原因總結如下。

　�。�1）地基不牢。

　�。�2）某一缸或幾缸水力損失大，造成泵頭受力不均。

　�。�3）曲軸軸向竄動(dòng)。

　�。�4）柱塞連接卡子松動(dòng)。

　�。�5）曲軸箱內部故障等等。

　　小結。

　　泵在運轉過(guò)程中，除了易損件正常磨損需要更換維修外，主要是曲軸箱內部故障的避免，這種故障可能會(huì )造成燒瓦，拉缸現象的發(fā)生，造成設備運轉事故，嚴重時(shí)造成設備完全報廢。燒瓦的原因是多方面的，主要有：潤滑油黏度達不到要求；潤滑油內存在雜質(zhì)；潤滑油內進(jìn)水乳化等。當然曲軸與軸瓦間隙過(guò)大或過(guò)��；曲軸軸向軸承間隙過(guò)大或過(guò)��；連桿變形等等，也可能造成曲軸箱內部故障。

　　失效分析的意義。

　　因為注水泵故障發(fā)生過(guò)事故，如導致電廠(chǎng)停電及水井水倒排（壓力下降所致）等，這種損失百萬(wàn)元。目前只能根據電動(dòng)機及泵的超常變化情況及時(shí)修理來(lái)避免危險，但這時(shí)已經(jīng)造成很多損失。泵損壞后的大修費用，運輸費用等，如大量的泵配件更換會(huì )影響生產(chǎn)導致更多經(jīng)濟損失。

　　經(jīng)粗略統計，每年每臺泵的綜合維修費用平均在萬(wàn)元左右，而大修造成停注每天大約在臺，少產(chǎn)油近，大概在元左右，還可能造成其他情況，如水井堵塞等。

　　研究注水泵的故障診斷是具有很重要的現實(shí)意義的，既能保證設備的安全運行，避免造成嚴重的事故，確保工人的人身安全；同時(shí)從經(jīng)濟效益來(lái)看，可以大大節省各種維修費用等。

　　六，結論。

　　為了更好地開(kāi)采現有地下儲油，保證日產(chǎn)石油量，必須保證注水站設備的長(cháng)期，安全，可靠，高效地運行。因此，對注水站的注水泵進(jìn)行故障分析研究，并采用現場(chǎng)監控技術(shù)，實(shí)現現代化的設備管理，提高生產(chǎn)效率，保證設備的正常運轉非常重要。同時(shí)，通過(guò)故障診斷，及時(shí)地報告注水泵運行狀態(tài)，實(shí)現預防設備突發(fā)性事故，確保日注水量，是實(shí)現注水站注水設備的現代化管理的必由之路。