淺析柱塞式油泵的故障鑒定與維修

王曉軍

摘要：國內油田大部分已進入了高含水開發期,常規柱塞抽油泵是主要的采油方式之一。由于高含砂、高含水、高礦化度、高溫蒸氣稠油開采、注聚合物開采及強腐蝕的介質環境等因素影響,柱塞泵井平均檢泵周期越來越短，有的甚至不到30天就需要檢泵,嚴重影響油田開發。根據柱塞抽油泵的失效原因,如油井出水、出砂、易腐蝕結垢注入物的注入、礦化度高、井底溫度、出液介質腐蝕程度大、井身結構及柱塞抽油泵自身結構的不適應、柱塞與泵筒表面處理及表面材料不能滿足需求等,作者對柱塞泵的故障堅定與維修做了簡單的闡述。

關鍵詞：柱塞式油泵；故障；維修

1 介紹

1.1 柱塞，偶件的磨損特征

柱塞偶件的磨損，主要集中于柱塞頭部、過梁處、停供邊及柱塞的進回油孔處。

柱塞頭部的磨損特征。此處磨損最大，在接觸面上有上深下淺、上粗下細的溝痕，磨損處呈乳白色，在光照下尤為明顯。溝痕最大深度可達0.023-0.025毫米，最大寬度為4-5毫米，長度為10毫米左右。

柱塞頭部過梁的磨損特征。此處的磨損較柱塞頭部為小，多呈梳狀不深的細溝紋，同樣上深下淺，上粗下細。

柱塞停供邊的磨損特征。從斜槽上邊緣向上磨損逐漸減小，磨損寬度為5毫米左右，呈乳白色，同時停供邊的棱被磨鈍變圓。

柱塞下部臺肩的磨損特征。此處磨損很小，僅在臺肩圓周上有短細紋。

柱塞套的磨損特征。磨損主要在進回油孔附近，且進油孔處比回油孔處大。進油孔的磨損部位在沿孔的中心線附近，上部磨損從孔上邊緣開始向上延伸約6-7毫米，深約0.024-0.027毫米，下部從孔下邊緣開始向下延伸約4.5毫米，深約0.015-0.017毫米，磨損寬度較孔直徑約大。

回油孔附近表面的磨損主要在左邊，寬約2-2.5毫米，向上延伸2-3毫米，向下延伸4-5毫米，孔右邊磨損很小。

1.2 柱塞偶件的鑒定

對于柱塞偶件的鑒定，首先是用目測進行一般性檢查，看有無明顯的缺陷，對合格或無法確定者，再通過試驗作進一步鑒定。

目測鑒定。用肉眼看到柱塞的頭部、停供邊周圍或柱塞套油孔周圍，因磨損而呈乳白色，用指甲刮有明顯感覺，柱塞或套有銹蝕、裂紋，柱塞頂端或停供邊有剝落等，有以上缺陷之一者，柱塞偶件即為報廢。

用簡易真空法鑒定。用右手食指蓋住柱塞頂部孔，左手將柱塞慢慢向外拉出，此時右手食指應感到有吸力，當拉到約有柱塞全長2/5時，很快松開柱塞，此時柱塞在真空吸力的作用下迅速回到原位置；說明此柱塞可繼續使用。否則，應換新件或待修復。

密封性試驗鑒定。可用噴油器試驗器試驗，將柱塞偶件裝入噴油泵體，裝入出油閥座及其他零件，不裝出油閥及出油閥彈簧，擰緊出油閥緊座，將噴油泵的出油閥緊座端接到噴油器試驗儀的高壓油管接頭處，使柱塞處于最大供油位置，壓噴油器試驗儀的手壓桿，使油壓升至22540千帕，停止泵油，測定油壓從19600千帕降到9800千帕所需時間。其值應在16-29秒。否則，即為不合格。

1.3 柱塞偶件的修理

柱塞套上端面不平 可采用粒度600以上的研磨膏涂在厚玻璃上，研磨上端面。研磨時應使柱塞套與玻璃板保持垂直，用力輕而均勻，一邊轉動，一邊移動，并不斷改變轉動方向，磨到端面平滑無刻痕即可。

柱塞在柱塞套內阻滯。一般在新換的柱塞副中常見，可在柱塞導向部分涂上機油與柱塞套進行互研。若緊度過大，則應涂上拋光膏互研。研磨時可用臺鉆或手搖鉆夾住柱塞，用右手握住柱塞套來回移動互研。對于頂部碰毛的柱塞，可用粒度為800的細油石，涂上機油，將柱塞傾斜30度左右，輕輕轉動拄塞，除去毛刺。

對于磨損嚴重的柱塞偶件，應更換新件。

2 出油閥偶件的磨損特征、鑒定與修理

2.1 出油閥偶件的磨損特征

出油閥偶件的磨損，主要在密封錐面、減壓環帶和導向部分。

密封錐面的磨損特征。此處磨損較大，使閥座密封環帶寬度增加，光潔度下降；在出油閥錐面上則出現環溝，深度約為0.05毫米。

減壓環帶的磨損特征。此處磨損也較大，磨損后的減壓環帶呈錐形，上大下小；圓柱表面上遍布溝痕，上淺下深；減壓環帶的下棱邊因磨損而變圓。

導向面的磨損特征。此處磨損較小，磨損后上部較下部大，在出油閥座與出油閥座減壓環帶相配合的導向部分也有磨損。

2.2 出油閥偶件的鑒定

一般鑒定用肉眼觀察，若出油閥偶件有下列缺陷之一者，便不能再使用。

①減壓環帶有嚴重的磨損痕跡，呈乳白色的軸向劃痕，用指甲刮有明顯感覺或減壓環帶圓周上的軸向刻痕密集到看不出原有表面光潔度時。

②密封錐面磨損過多，密封環帶過寬或在密封環帶上有塌陷。

③出油閥及閥座有銹蝕，或有金屬剝落及深的磨料刻痕時。

④出油閥座下平面嚴重銹蝕時。

⑤出油閥座密封錐面上有明顯的環形槽痕，用指甲刮有感覺時。

出油閥偶件密封性簡易試驗鑒定

①密封錐面的簡易試驗鑒定。用大拇指和中指拿住出油閥座，用食指將出油閥壓緊在閥座上，用嘴吸出油閥座下平面的孔，并移到嘴唇，若能被嘴唇吸住，說明密封性能良好。還可將出油閥總成裝入油泵體，不裝柱塞，從高壓油管接頭處通人294-490千帕的壓縮空氣進行檢查。若不漏氣，說明密封性能良好,否則應修理或更換新件。

②減壓環帶的簡易密封性能試驗鑒定 用拇指抵住出油閥座下平面的孔，將出油閥放人閥座中，用食指輕輕往下按，當減壓環帶進入閥座時，感到有壓縮空氣向上的反彈力。當松開食指時，出油閥能反彈上來，則說．明減壓環帶與出油閥座孔的密封性良好，否則為不合格。

③對于新更換的出油閥偶件，還要進行滑動性試驗。將在柴油中浸泡過的出油閥偶件取出，拿住閥座，使其保持在豎直位置，然后將出油閥抽出大約閥體曲1/3，即松手，閥體應能在自身重量作用下落到閥座上，再將出油閥轉動任意角度試驗，結果應相同。

2.3 出油閥偶件的修理

決定出油閥能否繼續工作的關鍵部位是密封錐面。

密封錐面有輕微磨損或接觸不良時，可在密封錐面上均勻地涂上研磨膏，然后插入閥座中旋轉研磨，研磨若干次后，再轉換一個方向研磨。注意，不要讓研磨膏粘在減壓環帶上。研磨一定時間后，清洗掉研磨膏，再蘸上柴油互研，并將出油閥在閥座上輕拍數次。研磨，清洗干凈，再進行密封性能試驗。

結語

只有對抽油泵及時的維護與修理，才能使其正常工作，延長泵的使用壽命。