板凳式拉力器在塔河油田泵修中的應(yīng)用

王振雷 黃明軍 王江峰

摘 要：塔河油田重質(zhì)原油外輸加壓工作，主要通過臥式雙螺桿泵來完成。隨著塔河油田設(shè)備精細(xì)化管理水平逐步提高，降本增效力度進(jìn)一步加大，這就要求設(shè)備在維修環(huán)節(jié)中盡量縮短停機檢修時間，提高設(shè)備利用率和維修質(zhì)量。在前期的雙螺桿泵維修作業(yè)中，軸承座及故障螺桿拆卸環(huán)節(jié)，費時、費力、費錢，存在諸多不安全因素。針對這些問題，我們設(shè)計了一款板凳式拉力器，極大地縮短了泵修時間，降低了機泵內(nèi)部配件損壞率，最大限度的削減了泵修作業(yè)的不安全因素，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有較強的推廣價值和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：雙螺桿泵;拉力器;維護(hù)保養(yǎng);應(yīng)用

1 背景

塔河油田重質(zhì)原油外輸增壓設(shè)備目前采用的是HPW系列的雙螺桿泵，該泵軸承和齒輪采用外置形式、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間以及轉(zhuǎn)子與定子之間互不接觸，具有一定間隙，靠軸承和同步齒輪精確定位，具有自吸能力強，高壓下連續(xù)工作，對輸送介質(zhì)不敏感的特點。為確保原油外輸任務(wù)的順利完成，降低機泵故障對外輸系統(tǒng)的影響，需嚴(yán)格按照雙螺桿泵維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程定期對雙螺桿泵進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，對故障機泵及時維修。

2 存在問題

在前期的泵修作業(yè)環(huán)節(jié)中，我們發(fā)現(xiàn)，制約機泵維修速率和維修質(zhì)量的主要原因是在軸承座和螺桿拆卸環(huán)節(jié)。

2.1 軸承座拆卸困難

雙螺桿泵軸承座的常規(guī)拆卸方式是通過將對稱的兩根頂絲順時針旋入軸承座頂絲眼，當(dāng)頂絲一端接觸襯套時，軸承座承受反向作用力，NJ2314軸承內(nèi)圓脫落，軸承座被頂出，由于NJ2314軸承內(nèi)圓與泵軸為過盈配合，軸承座頂絲眼承受反向作用力較大，常出現(xiàn)頂絲眼滑絲，而導(dǎo)致軸承座無法順利取出的情況發(fā)生。

2.2 泵軸拆卸困難

軸承座取出后，通過平穩(wěn)拖拽方式取出螺桿。當(dāng)發(fā)生螺桿斷裂、抱死而使得螺桿與襯套卡死時，前期的拆卸方式是通過硬物敲、砸螺桿，強行取出。這種拆卸作業(yè)方式費時、費力，對機泵部分配件造成巨大損傷。

3 解決方案

針對問題，我方與機泵廠家專業(yè)技術(shù)人員溝通、探討，最終確定設(shè)計一套操作安全，能快速、高效的實現(xiàn)軸承座和螺桿拆卸的專業(yè)工具，板凳式拉力器（如圖1、2所示）。在使用過程中，兩條支腿與機泵襯套緊密結(jié)合，兩條拉桿旋入泵軸吊裝孔，通過同步順時針旋轉(zhuǎn)欄桿上受力螺栓，達(dá)到取出泵軸的目的，避免了敲、砸情況的發(fā)生。同時，當(dāng)螺桿從泵體一端拉出時，另一端與泵軸過盈配合的NJ2314軸承內(nèi)圓自動脫落，從而使得軸承座能被輕松取出，避免了硬力敲擊和加工頂絲眼情況的發(fā)生。

3.1 各組合件的加工要求

為了確保板凳式拉力器加工精度達(dá)到要求，結(jié)合泵修作業(yè)中的實際情況，確定了組合件的加工尺寸及需滿足的工藝要求：

（1）板凳式拉力器受力平面選用材質(zhì)為16MNGS5合金鋼，通過對工件表面進(jìn)行鍍鉻處理，硬度達(dá)到HRC50以上，具有較強硬度。同時對支腿和受力板螺孔部分進(jìn)行了氮化和噴涂耐磨材料等工藝處理，進(jìn)一步提高了工具的耐磨和抗腐蝕性能。

（2）板凳式拉力器支腿：四條支腿選用45號精密冷軋無縫鋼管，拉力器受力時，實現(xiàn)支腿與襯套緊密結(jié)合、均勻受力，同時保證螺桿能在支腿長度范圍內(nèi)被順利取出。

（3）受力拉桿：受力拉桿為長度為350mm，直徑為20mm的螺桿，每根拉桿上配有兩個螺母，方便拉桿受力。

3.2 板凳式拉力器的應(yīng)用

為了直觀描述板凳式拉力器在泵修過程中的應(yīng)用情況，我們與機泵維修人員結(jié)合，摒棄了以往的拆卸模式，將設(shè)計研發(fā)的板凳式拉力器運用到泵修作業(yè)中。

上述圖片反映了實際泵修作業(yè)中，取出螺桿和軸承座的作業(yè)過程，從圖3、圖4、圖5中我們可以看出，首先將板凳式拉力器兩條支腿平穩(wěn)的放在襯套上，調(diào)整兩條支腿位置，保證板凳式拉力器兩螺孔與泵軸兩螺孔在同一直線上;其次將拉桿旋入至螺桿吊裝孔;第三步是由兩人同步順時針旋轉(zhuǎn)拉桿上的受力螺栓，此過程要保持受力螺栓旋轉(zhuǎn)進(jìn)度一致，避免因旋轉(zhuǎn)進(jìn)度不一致而導(dǎo)致螺桿卡死和螺旋套間相互受力情況的發(fā)生，直至泵軸另一端NJ2314軸承脫落;最后由兩人同時將螺桿緩慢拉出，完成雙螺桿泵拆卸。

4 實施效果評價

目前，通過現(xiàn)場統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在原有的雙螺桿泵拆卸方式下，每臺機泵大修約耗時30小時。使用該工具后，平均每次減少機泵維修時間6小時，每年可節(jié)約機泵維修時間360小時，能有效提高輸油泵維修效率，降低工人勞動強度。板凳式拉力器的投用，使得泵配更換率有了明顯降低。2017年，更換軸承座共計2套，加工軸承座頂絲眼共計4次，更換襯套共計1個，更換螺桿共計6套。以雙螺桿泵維修廠家合同價格計算得知，節(jié)約泵修費用共計：3.9+12*0.042+2*7.4+2*17.2=53.604萬元。

5 結(jié)論

目前，從應(yīng)用效果看，它的投用極大地縮短了機泵故障停機時間，提高了機泵利用率，為外輸任務(wù)順利完成提供了保障;其次，有效避免機泵拆卸過程中的敲擊作業(yè)，減少了內(nèi)部配件損壞率，經(jīng)濟(jì)效益顯著;從安全角度看，有效削減了安全風(fēng)險，充分體現(xiàn)了油田單位“以人為本”的安全管理理念，從人文角度看，避免了泵修過程中的敲擊作業(yè)，降低了泵修人員的體力消耗，因此，板凳式拉力器的發(fā)明對其它油田單位泵修作業(yè)有值得參考和借鑒的意義，具有較強的推廣價值和應(yīng)用前景。