淺談離心式注水泵三保轉(zhuǎn)子小裝質(zhì)量控制

黑龍江 劉莉嬌

油田投入開發(fā)以后，隨著開采時(shí)間的增長(zhǎng)，就要不斷地消耗油層本身能量，油層壓力就會(huì)不斷下降，造成地下虧空，為了保持或提高油層壓力，必須及時(shí)用注水泵對(duì)油田實(shí)行配產(chǎn)配注，注水泵平穩(wěn)運(yùn)行直接影響到是否能保證定時(shí)定量的向地下注水，是否能保證油田穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，因此必須保證注水泵安全平穩(wěn)的運(yùn)行。機(jī)泵日常保養(yǎng)維修是保證油田生產(chǎn)正常運(yùn)行的重要因素。在機(jī)泵保養(yǎng)維修過程中，有四部分是最為重要的環(huán)節(jié)：檢測(cè)、清理、維修、裝配。其中，檢測(cè)過程是指測(cè)量泵內(nèi)各部件磨損程度，是否能夠繼續(xù)使用或需要更換；清理過程是指清理附著在泵內(nèi)各部件上的油污、雜質(zhì)；維修過程是指對(duì)泵內(nèi)需要更換的零件進(jìn)行拆除安裝并檢測(cè)是否合格；裝配過程是指將拆散的泵件進(jìn)行整體組裝，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，滿足使用要求。

在大慶油田注水作業(yè)中，最常用的是DF300注水泵。這是一種分段式多級(jí)離心泵，泵體的兩側(cè)有吸入蓋(前段)和排出蓋(后段)，中間泵體為中段，用雙頭螺栓穿過吸入蓋和排出蓋的突出部分，將泵體連成—體，此種泵可以承受較高的壓力，泵體由圓形中段組成，容易制造，具有互換性，可以按壓力需要增減中段級(jí)數(shù)；但是拆卸和裝配比較困難。裝配時(shí)泵體內(nèi)進(jìn)入雜質(zhì)以及轉(zhuǎn)子小裝精度超差、安裝時(shí)未能找正均可導(dǎo)致組裝完成的泵出現(xiàn)振動(dòng)過大。振動(dòng)過大使軸產(chǎn)生撓度、油膜振蕩和內(nèi)部磨擦，磨擦?xí)饎×业乃D(zhuǎn)而形成磨擦渦動(dòng)從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子變形彎曲，葉輪與口環(huán)、導(dǎo)葉密封環(huán)、平衡套與襯套都發(fā)生嚴(yán)重磨損，以致發(fā)生重大設(shè)備事故，使整個(gè)設(shè)備停止運(yùn)行，縮短注水泵的使用壽命，在經(jīng)濟(jì)上受到巨大損失，在生產(chǎn)上嚴(yán)重影響了注水。裝配時(shí)泵體內(nèi)進(jìn)入雜質(zhì)、安裝時(shí)未能找正都容易解決，轉(zhuǎn)子小裝質(zhì)量控制是最為關(guān)鍵的過程。

泵轉(zhuǎn)子小裝質(zhì)量控制措施：

注水離心泵在組裝前，需要對(duì)泵軸和轉(zhuǎn)子進(jìn)行徑向跳動(dòng)量檢測(cè)，泵軸跳動(dòng)量為0.05mm，轉(zhuǎn)子小裝跳動(dòng)量為0.08mm，達(dá)到技術(shù)要求后，才能組裝整臺(tái)注水離心泵。原來檢測(cè)泵軸和轉(zhuǎn)子時(shí)，把泵軸放在V型鐵上檢測(cè)，如圖1所示，由于V型接觸面摩擦系數(shù)較大，用手轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)十分費(fèi)力，造成檢測(cè)誤差大，不利于測(cè)量，使得測(cè)量精度無法保證，造成泵轉(zhuǎn)子小裝精度超差。

圖1 V型鐵支撐座

目前，我們利用軸承制作支撐座，泵軸放在支撐座上。由于使用滾動(dòng)軸承，減少泵軸的磨損檢測(cè)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)十分方便，節(jié)省人力；在支撐座一側(cè)安裝頂針，泵軸兩端用頂針固定，避免泵軸跳動(dòng)，進(jìn)一步減小泵軸磨損和滑動(dòng)。

圖2 軸承型支撐座

圖3 泵軸轉(zhuǎn)子小裝檢測(cè)支撐座與V型鐵的對(duì)比圖

注水泵轉(zhuǎn)子小裝前，需要進(jìn)行葉輪的靜平衡實(shí)驗(yàn)，如圖4、圖5所示：

圖4 葉輪靜平衡測(cè)試示意圖

靜平衡測(cè)試裝置在實(shí)驗(yàn)過程中，將不平衡的葉輪滾動(dòng)軸支撐在兩個(gè)水平放置的刃口支架上，試驗(yàn)時(shí)，由于平臺(tái)支架長(zhǎng)度不夠，用力不均時(shí)，葉輪滾動(dòng)未等到葉輪靜止下來時(shí)就滾出短軸之外，不易控制，當(dāng)用力出現(xiàn)偏向時(shí)，測(cè)試誤差加大，故測(cè)試調(diào)整比較困難，需要反復(fù)操作。

這種方法測(cè)試，葉輪靜平衡精度偏低。

目前，我們使用的是新型平衡測(cè)試裝置。它采用一對(duì)滾動(dòng)軸承，將葉輪固定在靜平衡測(cè)試裝置上，替代原平衡裝置刃口支架，能夠保證葉輪平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，解決了舊裝置平衡臺(tái)短、不易控制的難題，使得操作變得方便簡(jiǎn)單，安全可靠，同時(shí)，提高了靜平衡精度。

圖5 葉輪靜平衡測(cè)試示意圖

圖6 葉輪靜平衡測(cè)試對(duì)比圖

2013年，我們對(duì)進(jìn)行的21臺(tái)機(jī)泵的三保檢修，實(shí)施了以上兩條控制措施，收到明顯效果。

由于使用了軸承支座代替V型鐵，減少了摩擦，提高了檢測(cè)精度和工作效率，使用軸承支座使每臺(tái)泵的小裝時(shí)間減少了1小時(shí)，節(jié)省了人工，提高了效率。

改進(jìn)后的葉輪靜平衡測(cè)試裝置解決了測(cè)試葉輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中由于操作出現(xiàn)的用力不均及偏向造成誤差偏大的問題，裝置平衡實(shí)驗(yàn)精度由0.045g/mm提高到0.030g/mm，解決了葉輪與密封環(huán)偏磨情況，提高了注水泵轉(zhuǎn)子小裝質(zhì)量。

2013年，21臺(tái)機(jī)泵三保檢修的轉(zhuǎn)子小裝合格率由之前的45%提高到目前的90%，為減輕泵震動(dòng)，提高泵運(yùn)行能效，延長(zhǎng)泵使用壽命提供了保證。