輸油泵滑動軸承溫度超高原因分析及處理

石禮軍　孫麗　楊海燕

【摘 要】在改革開放的新時期，我國的綜合國力在不斷的加強，，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。

【關鍵詞】多級離心泵；滑動軸承；溫度

引言

B-A4001離心泵滑動軸承的結構與原理，檢修后軸承溫度偏高，反復采取刮瓦、間隙調整、更換泵級間密封環、更換不同牌號的潤滑油、調整泵底座螺栓來消除油泵進出口管道應力等措施未能奏效。后從聯軸器的軸向安裝間距和徑向同心度、軸瓦與軸頸的間隙、軸承蓋的壓緊力及軸承箱的清理等方面逐一進行排查，才最終解決了問題。

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830m3/h，總揚程300m，共3級葉輪，必需汽蝕余量9.0m，配帶功率800kW，轉速2980r/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）。

2檢修過程

泵自投產以來已經運行了將近8a，由于管線采用油品間歇輸送，輸油主泵每年運行時間不長，故一直沒有進行檢修。近年來，隨著管線的滿負荷運行，輸油主泵也進入了長周期運行狀態。考慮到油泵各構件的磨損情況，使用方決定對油泵進行大修。主要進行泵解體拆檢維修，更換機械密封、軸瓦、軸承各磨損件及密封件，轉子動平衡，更換潤滑油脂等作業。檢修單位拆卸輸油主泵電機和對泵轉子做動平衡后，回裝電機和轉子并測量軸瓦間隙，之后對輸油主泵新軸瓦調間隙，軸承箱密封墊改石棉墊為銅墊。輸油主泵回裝完成后開始試泵，B-A4001泵前滑動軸承溫度高停泵。檢修人員為處理軸瓦溫度高問題重新刮瓦后繼續試運行輸油主泵，運行近24h后正常停輸，泵軸瓦溫度正常但非驅動端機械密封滲漏。處理完機械密封滲漏問題后繼續測試油泵，發現后滑動軸承溫度緩慢上升，運行近4h后，軸承溫度>70℃，為防止燒瓦停泵。檢修單位為處理輸油主泵軸瓦運行溫度高的問題，用4個月時間，反復采取刮瓦、間隙調整、更換泵級間密封環、更換不同牌號的潤滑油、調整泵底座螺栓來消除油泵進出口管道應力等措施，但仍未解決問題，泵一直不能正常運行，嚴重影響了生產。

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T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。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，1h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。監控畫面截取的滾動軸承溫度趨勢。從表2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。

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0.05mm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0.5mm厚的青殼紙墊，調整軸向間隙，同時對后軸瓦稍稍修刮1遍。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0.5mm厚改成0.3mm厚。

4故障處理措施

通過仔細分析軸瓦溫度上升的內外因素認為，只有降低潤滑油溫度，才能抑制軸瓦溫度的上升。2001年中石化管道儲運公司濰坊輸油處在賓漢姆泵上安裝了銅制翅片形水冷卻器。冷卻水管路為普通鍍鋅管，使用一段時間后，管路內結垢嚴重，水垢堵塞管路，致使循環水流速減慢，水流量減少，降溫效果明顯降低，針對這種情況，采取以下措施。（1）更換結垢嚴重的管段。（2）在冷卻水中加注緩蝕劑，減緩管徑及散熱片結垢，并且用大量循環水沖洗，將冷卻裝置內的銹渣從水箱放空閥中沖洗出去。（3）原有的循環水泵為離心泵，更換為功率較大的管道泵（流量為25m3/h，揚程為50m），系統運行時干線壓力約為0.35MPa，加快水的循環速度。2005年10月濰坊處儀表維修中心完成了對測溫一次或兩次儀表（熱電阻及遠傳）的國產開發，取代了原來老化嚴重易損壞的測溫儀表。使用的潤滑油為中石化生產的長城牌潤滑油，嚴格區分夏季用油和冬季用油，粘度符合賓漢姆泵不同季節的使用要求。安裝了由儲運公司開發的高性能滑動軸承（P-206泵更換完畢效果良好），并在滑動軸承安裝過程中，嚴格按照Q/SHGD0049-2001《賓漢姆輸油機組操作、維護保養及修理規程》進行軸瓦間隙調整（0.152～0.190mm），仔細研磨滑動軸承表面，提高光潔度。

結語

（1）刮瓦前須先測定轉子與泵體的同心度。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。

參考文獻：

[1]黃希賢，曹占友.泵操作與維修技術問答[M].北京：中國石化出版社，2006.

[2]邵琦.偏載動壓滑動軸承實驗臺的研制及油膜壓力的研究[D].哈爾濱工業大學，2013.

（作者單位：1大慶油田有限責任公司第六采油廠第四油礦409隊230轉油站；2大慶油田有限責任公司第一采油廠第七油礦南一隊505站；3大慶油田有限責任公司第六采油廠第四油礦401隊230轉油站）