淺談?shì)斢捅眠\(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)影響因素及應(yīng)對(duì)策略

李詠梅

摘要：自建國(guó)以來(lái)，我國(guó)工業(yè)化發(fā)展迅速，油類(lèi)能源的需求也以指數(shù)形式增長(zhǎng)。很多情況下，能源開(kāi)采地與工業(yè)區(qū)都相隔甚遠(yuǎn)，需要運(yùn)輸。實(shí)際運(yùn)輸過(guò)程中總會(huì)存在安全隱患。一旦發(fā)生安全問(wèn)題，就會(huì)造成經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重?fù)p失。輸油泵是石油管道運(yùn)輸中的關(guān)鍵設(shè)備，其工作情況與成品油運(yùn)輸效率有著密不可分的關(guān)系。而振動(dòng)是影響輸油泵運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素。本文以此為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)輸油泵運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)因素的危害和成因進(jìn)行分析，隨后探討應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：輸油泵；成品油運(yùn)輸；振動(dòng)影響；應(yīng)對(duì)策略

一、概述

成品油來(lái)源于石油，石油也叫原油，是從地下深處開(kāi)采出來(lái)黏稠黑褐色液體燃料。石油是我國(guó)乃至世界工業(yè)領(lǐng)域都需要大量使用的重要能源，已經(jīng)成為除了黃金之外最昂貴最重要的資產(chǎn)，被稱(chēng)為“液體黃金”。中東、俄羅斯等國(guó)領(lǐng)土內(nèi)有著大型油田和氣田，具有產(chǎn)出石油的能力，它們依靠出口這些能源能夠賺取大量的利益。而我國(guó)大部分的石油都依賴(lài)于進(jìn)口。因此，在日常儲(chǔ)運(yùn)和生產(chǎn)過(guò)程中保護(hù)好這些能源，就顯得更為重要。

輸油泵用于油氣輸送，作用是保證柴油在低壓油路內(nèi)循環(huán)，并供應(yīng)足夠數(shù)量及一定壓力的燃油給噴油泵。輸油泵是長(zhǎng)距離輸送成品油的核心器件，關(guān)系到成品油的輸送效率和輸送安全。降低輸油泵運(yùn)行期間的振動(dòng)影響，首先是為了保障輸送品質(zhì)。除此之外，輸油泵運(yùn)行過(guò)程中如果振動(dòng)異常，代表著設(shè)備運(yùn)行損耗也很大。降低振動(dòng)影響實(shí)際上也是降低輸油泵在運(yùn)行過(guò)程中的損耗。這對(duì)工業(yè)生產(chǎn)降低成本、提高效率有著重大意義。

二、振動(dòng)因素對(duì)輸油泵運(yùn)行的影響

輸油泵在正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)，振動(dòng)頻率保持在一個(gè)安全穩(wěn)定的范圍。過(guò)于劇烈的振動(dòng)通常標(biāo)志著輸油泵本身出現(xiàn)異常。如果不及時(shí)處理，輸油泵的敏感部件很容易損壞，其他部件連接處也會(huì)松動(dòng)，造成泵體的損壞。異常振動(dòng)還會(huì)影響到整個(gè)輸油泵機(jī)組，降低輸油效率。

此外，成品油都是易燃易爆的危險(xiǎn)品，一旦管路和電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，就很容易引發(fā)爆炸，造成嚴(yán)重的安全事故。

每個(gè)物體都有其自然頻率，其振動(dòng)也有振動(dòng)頻率，當(dāng)兩個(gè)或者兩個(gè)以上的物體的振動(dòng)頻率相近時(shí)，會(huì)相互影響導(dǎo)致振動(dòng)加強(qiáng)。當(dāng)振動(dòng)頻率完全相同時(shí)，其振動(dòng)幅度翻倍。這就是共振現(xiàn)象。當(dāng)輸油泵異常振動(dòng)時(shí)，很容易引發(fā)共振現(xiàn)象，振動(dòng)愈發(fā)劇烈，造成惡性連鎖反應(yīng)。

三、輸油泵運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)的原因

（一）輸油泵內(nèi)壓力脈動(dòng)增加泵體振動(dòng)

目前常用的輸油泵為離心泵，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性較高，但也存在一些問(wèn)題。輸油泵泵體葉輪密閉環(huán)與密封環(huán)連接處較為敏感，隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)，其間的空隙若是過(guò)大，就很容易出現(xiàn)成品油的泄露。壓力脈沖和轉(zhuǎn)子的軸向力無(wú)法平衡，久而久之就會(huì)導(dǎo)致輸油泵的異常振動(dòng)。

（二）葉輪質(zhì)量分布不均導(dǎo)致油泵振動(dòng)

葉輪若是出現(xiàn)質(zhì)量偏心問(wèn)題，就會(huì)引起嚴(yán)重的異常振動(dòng)。這一狀況的出現(xiàn)主要是由于設(shè)計(jì)初期的不合理，或是制造工藝的不規(guī)范、使用材料的不合格。葉輪在長(zhǎng)期使用的過(guò)程中也會(huì)遭到液體的腐蝕，各位置腐蝕程度不同，同樣會(huì)造成質(zhì)量的分布不均衡。

（三）輸油泵自身設(shè)計(jì)不合理或安裝不規(guī)范

有時(shí)，輸油泵本身并沒(méi)有大的故障，而是由于本身設(shè)計(jì)的不合理才產(chǎn)生的噪音。例如導(dǎo)葉葉片數(shù)和葉輪葉片數(shù)的數(shù)量關(guān)系不合理，輸油泵進(jìn)口管道結(jié)構(gòu)不合理，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有規(guī)避各元件之間的共振等。還有可能是因?yàn)椴牧腺|(zhì)量不合格。例如材料本身的密度不合格導(dǎo)致重心偏移。這些問(wèn)題都需要行業(yè)工作者不斷改進(jìn)輸油泵質(zhì)量，提升其結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)合理性。

輸油泵本身結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但如果安裝不符合規(guī)范，如二次灌漿前基礎(chǔ)平面未找平、灌漿過(guò)程中未采用標(biāo)準(zhǔn)墊鐵等，同樣會(huì)引起嚴(yán)重的振動(dòng)問(wèn)題。除此之外，還應(yīng)檢查輸油泵的工作位置是否穩(wěn)定，避免工作時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng)，引發(fā)振動(dòng)。

（四）日常工作對(duì)輸油泵造成的腐蝕和磨損

輸油泵日常運(yùn)行時(shí)部件之間的摩擦和碰撞，輸送液體對(duì)泵內(nèi)結(jié)構(gòu)的腐蝕，運(yùn)行時(shí)缺少潤(rùn)滑油或是潤(rùn)滑油質(zhì)量差、雜質(zhì)多，這些原因都會(huì)造成輸油泵的損耗，使用壽命索縮短，振動(dòng)加劇。

日常操作不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致輸油泵振動(dòng)加劇。例如，在輸送黏度較大的液體（例如原油時(shí)），如果沒(méi)有達(dá)到指定工作溫度就開(kāi)啟泵機(jī)組，輸油泵各部分溫度就會(huì)存在差異，泵體內(nèi)部阻力增大。此時(shí)，輸油泵軸系也容易發(fā)生變形、吸入不足等問(wèn)題，從而使泵機(jī)組發(fā)生劇烈的振動(dòng)。

四、輸油泵運(yùn)行過(guò)程中振動(dòng)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

輸油泵種類(lèi)有很多種，各有優(yōu)缺點(diǎn)。不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的不同型號(hào)的輸油泵，在設(shè)計(jì)上也各有不同。即使是同一輸油泵，在不同的泵機(jī)組中工作時(shí)，工作狀態(tài)也可能有很大差異。可以說(shuō)，輸油泵振動(dòng)產(chǎn)生的原因非常復(fù)雜，兼有客觀和主觀原因。筆者在此提出幾點(diǎn)應(yīng)對(duì)策略。

（一）規(guī)范安裝過(guò)程，做好日常維護(hù)工作

在輸油泵安裝時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照安裝手冊(cè)規(guī)范安裝，落實(shí)到每一個(gè)技術(shù)點(diǎn)。輸油站也需要對(duì)工作人員進(jìn)行專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，確保規(guī)范使用。避免因?yàn)槿藶椴僮魇д`導(dǎo)致的振動(dòng)。

同一輸油站往往要使用很多個(gè)輸油泵。日常使用時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些輸油泵的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄和比對(duì)，尤其是輸油泵的振動(dòng)情況。這樣一來(lái)就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中出現(xiàn)的異常。對(duì)于故障的輸油泵及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理，防止影響擴(kuò)大。此外，對(duì)所有的設(shè)備都要進(jìn)行定期維護(hù)和更換，規(guī)避因設(shè)備老化產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題。

對(duì)于工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，工作人員需要完整記錄下來(lái)，為以后的檢測(cè)和問(wèn)題處理積累經(jīng)驗(yàn)，形成能夠指導(dǎo)實(shí)際工作的完整方法體系。

（二）提高輸油泵制作技術(shù)和設(shè)計(jì)科學(xué)性

輸油泵本身設(shè)計(jì)不合理也會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)問(wèn)題。葉輪的外徑、葉片數(shù)、包角、出口角、各部件的連接方式，都會(huì)影響到輸油泵最終的工作質(zhì)量。行業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際工作中出現(xiàn)的問(wèn)題，積極優(yōu)化現(xiàn)有輸油泵制作技術(shù)，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，使之能適應(yīng)更多情形。

（三）積極尋找新的輸油泵制造材料

輸油泵用于輸送各類(lèi)成品油，工作時(shí)對(duì)零件的磨損非常大，即使積極進(jìn)行維護(hù)，也難以防止其迅速老化。因此，行業(yè)工作人員還應(yīng)當(dāng)積極尋找高質(zhì)量的新材料，用于輸油泵的制造，可以大大延長(zhǎng)泵體的使用壽命，避免振動(dòng)的產(chǎn)生。

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（作者單位：中石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司荊門(mén)輸油處搶維修隊(duì)）