輸油泵滑動軸承溫度超高原因分析及處理

李 仕

（惠州星泰石化工程有限公司，山東惠州 516081）

0 引言

我國經濟高速發展，成品油（柴油、汽油、航空煤油等）消耗逐年快速增長，成品油長輸管道建設發展迅猛，需要大量大流量、高揚程的離心輸油泵。長輸管道輸油泵通常采用臥式水平中開式單、多級離心泵，前期大多使用進口泵，如2005年中國石化建成投用的總長約1700多千米的西南成品油管道，全部采用了德國的魯爾離心泵。國家鼓勵設備國產化，近年來，國內一些大型制泵廠，如湖南天一奧星泵業、西安航天科技泵業、浙江佳力泵業等，在大力發展長輸管道輸油泵，并取得了優異成績，設備國產化在逐步推廣。

中海油銷售東莞儲運有限公司輸油首站的主要功能是把中海油惠州石化公司的部分成品油輸往中海油東莞油庫，管道長100多千米。2017年9月，又新建投用了一條輸往廣州白云國際機場的航煤支線。輸油首站有4臺同型號的主輸泵，4臺主輸泵依次串聯布置。其中，3#和4#主輸泵電機采用變頻控制，方便調節管道流量和壓力，一般同時開2臺主輸泵，出站壓力控制在5.5 MPa左右。由于主輸泵斷斷續續已經運行了8 a，東莞儲運有限公司決定對主輸泵進行預防性大修。在1#和2#主輸泵的維修過程中，出現了滑動軸承溫度超高的現象，尤其2#主輸泵的情況更嚴重。經過反復多次處理后，2#主輸泵問題得到解決。

1 主輸泵的基本情況

主輸泵為水平剖分，兩端支承的中開式結構多級離心泵，型號KDY830-100×3，額定流量830 m3/h，總揚程300 m，共猿級葉輪，必需汽蝕余量9.0 m，配帶功率800 kW，轉速2980 r/mim，輸送介質為柴油、汽油、航空煤油。首級葉輪采用雙吸結構，第二級葉輪和第三級葉輪采用背靠背對稱布置形式，軸向力基本平衡。各級蝸殼采用互成180°布置形式，徑向力基本平衡。泵的驅動端安裝1個滑動軸承，非驅動端安裝1個滑動軸承和1個滾動軸承（表1）。

表1 軸承參數

2 檢修前圓#主輸泵試運情況及分析

2#主輸泵經過多次檢修，一直沒有解決好滑動軸承溫升快、溫度超高的問題。這次檢修前，于10月5日9頤14在員#主輸泵正常運行的基礎上增啟圓#主輸泵。對2#主輸泵進行試運行，試運中泵的溫度和振動監測情況見表2和表3。其中，前滑動軸承即驅動端滑動軸承，后滑動軸承即非驅動端軸承。

表2 10月5日圓#主輸泵試運行振動參數

表3 10月5日圓#主輸泵試運行溫度參數 ℃

10月5日，在增啟圓#主輸泵之前對員#主輸泵的振動監測見表4。

表4 10月5日1#主輸泵運行振動參數

對表2和表4中的數值進行比較可知，圓#主輸泵的振動值較員#主輸泵的振動值高出許多，尤其水平方向上的振動值已超過了允許值3.5 mm/s。從表3可知，圓#主輸泵前滑動軸承和滾動軸承的溫度基本在正常范圍，但后滑動軸承的溫度超高。

3 后階段4次檢修過程及分析

3.1 第一次檢修及檢修后試運情況

拆開前后軸承箱蓋發現，前下軸瓦兩邊側隙前后不均勻，后下軸瓦進油側栽形槽（為了加大進油量，人工割的油槽）邊沿有磨痕。根據檢修前的試運情況和檢查情況，做了如下處理：重新調整聯軸器同心度，前瓦在原來的基礎上修刮一遍，后瓦更換后再修刮。檢修完成后于10月14日9：13時試運，試運數據記錄見表 5、表6。

表5 10月14日圓#主輸泵試運行振動參數

表6 10月14日圓#主輸泵試運行溫度參數 ℃

從表緣、表6中可知，軸承箱的振動在水平方向較檢修前下降了50%左右，垂直和軸向的振動無明顯改變。水平方向上振動的改善，可能得益于聯軸器同心度的重新調整和軸瓦的修刮糾偏，或者是這兩項中的某一項。這次試運時后軸瓦溫度上升較快，溫度超高，1 h后停泵，拆下后軸瓦檢查發現下軸瓦接接觸面有成片的磨痕，說明下軸瓦接觸面沒刮平滑。

3.2 第2次檢修及檢修后試運情況

第二次檢修重點對后滑動軸承下軸瓦有磨痕的部位進一步修刮。檢修完成后試運數據見表7、表8，圖1是2017年10月16日13:00:00從DCS（Distributed Control System，分布式控制系統）監控畫面截取的滾動軸承溫度趨勢。

從表7可以看出，2#泵的振動較第一次沒什么變化，從表8可以看出，后滑動軸承溫度仍然超高，并且前滑動軸承和滾動軸承的溫度也升高了，尤其滾動軸承的溫度高了很多（超出允許值10℃）。從圖1可以看出，滾動軸承溫度之前平穩的溫度曲線在14：30時出現波動，先下降了一點點，之后開始拉升，15：00時溫度升到70℃，控制室把泵停了。

圖1 第二次修刮后滾動軸承溫度趨勢

表7 第二次修刮后2#主輸泵試運行振動參數

表8 第2次修刮后2#主輸泵試運行溫度參數值 ℃

3.3 第三次檢修及檢修后試運情況

第三次檢修時拆下后軸瓦，檢查發現除下軸瓦接觸面上有少數“亮點”外，無其他明顯缺陷。檢查滾動軸承外圈和軸承壓蓋之間的軸向間隙，發現0.05 mm厚的塞尺塞不進去（只是粗略檢查，正規檢查是用深度尺測量或壓鉛法檢查）。處理措施：在軸承箱壓蓋處增加1個0.5 mm厚的青殼紙墊，調整軸向間隙，同時對后軸瓦稍稍修刮1遍。處理完后于10月18日9：51啟泵試運，運行數據見表9、表10。

表9 第3次檢修后2#主輸泵試運行振動參數

表10 第3次檢修后2#主輸泵試運行溫度參數 ℃

從表9和表10中可以看出，軸承箱的軸向振動降幅很大，達到較理想的狀態，軸承箱垂直方向上的振動值也有所降低，水平方向上的振動在泵剛啟動運行的一小段時間內下降了很多，但后來又回到了以前的振動水平。滾動軸承的溫度較上次降幅很大，表明調整滾動軸承軸向間隙起到了很好效果，滾動軸承溫度和泵的軸向振動雙雙下降明顯，達到了比較理想的水平。但前滑動軸承和后滑動軸承溫度還是偏高。

3.4 第四次檢修及檢修后試運情況

第四次檢修，拆下前后下軸瓦一起檢查，未發現明顯缺陷，分析軸瓦溫度高可能與潤滑油進油量不足有關，于是對前后下軸瓦進油側加大修刮量，適當增大側向間隙，同時繼續調整滾動軸承軸向間隙，把軸承箱壓蓋青殼紙墊片厚度由原來的0.5 mm厚改成0.3 mm厚。檢修完成后于10月19日11：13時啟泵進行第四次試運行（表11、表12）。

表11 第四次檢修后2#主輸泵試運行振動值參數

第四次試運終于取得了成功。從表11和表12可以看出，振動值和溫度都在控制指標范圍內，泵運行平穩。這次和第三次出現了同樣的現象：圓#主輸泵在剛啟動運行的一小段時間內水平振動較小，但后來又變大些，但一直在控制范圍內。

圓#主輸泵經過7個多月的運行磨合觀察，運行平穩，軸承的振動和溫度較大修后剛試運時還略有降低。

4 結束語

為了提高多級離心輸油泵維修過程中滑動軸承刮瓦的質量，達到又快又準的目標，根據滑動軸承刮瓦常識，并結合這次圓#主輸泵維修過程中的跟蹤了解分析，總結出6條經驗。

表12 第4次檢修后2#主輸泵試運行溫度參數 ℃

（1）刮瓦前須先測定轉子與泵體的同心度[1]。只有在同心度符合要求的情況下，滑動軸承才會運行穩定。

（2）每次刮完瓦后要重新檢查軸瓦的接觸角、接觸點數量、頂隙、側隙和緊力，這些技術指標要盡可能符合標準要求。

（3）泵在試運過程中不僅要監測滑動軸承和滾動軸承溫度，還要監測軸承在水平、垂直、軸向3個方向上的振動，從振動角度來分析泵的運行狀況和軸瓦的修刮效果。泵振動值過高會損傷軸承，增加軸承的溫度。如果泵振動偏大，要盡量找出原因并加以處理。

（4）刮瓦時前后軸承軸瓦要同時進行，如果只刮溫度超高那一端軸承的軸瓦，有可能會改變另一端軸承軸瓦的工作間隙，造成另一端軸瓦溫度升高。4次檢修中，圓#主輸泵前滑動軸承的溫度分別為61.4℃，67.1 ℃，70.3℃和66.2℃，它們的變化情況也可以說明這一點。

（5）碰到復雜的情況時可以考慮刮大側隙來增加潤滑油進油量。

（6）檢修要規范細致，不要太用力敲打零部件，避免零部件變形造成配合精度下降，產生新的故障。