劉二平
(中國石化管道儲運有限公司新鄉輸油處 河南 新鄉 453000)
輸油泵的機組是油品輸送系統的主要設備,是輸油管道的動力系統,是能夠保證油品運輸任務完成的關鍵。不過經過多年的研究發現,一些相對功率較大的輸油泵機組主要靠進口來完成,原因是進口的設備技術相對較為成熟。另外由于進口輸油泵采購成本高、供貨周期長、安裝維護受制于人等缺點已成為制約管道事業發展的瓶頸。為解決我國管道建設事業受制于長輸管道輸油泵等關鍵設備嚴重依賴進口的問題,需要對其工作機理進行詳細研究,進而制造出性能良好、成本較低的國產輸油泵設備,以滿足我國的輸油工作效率和質量。
目前我國生產的輸油泵主要為離心式輸油泵,其主要由吸入機構、過流部件、導流機構、密封部件、平衡部件、支承部件及輔助機構組成,其中葉輪、泵軸、泵殼、機械密封和軸承等部件在其中的重要性較大,基本結構如圖1所示[1]。
另外我國還設計了一種單級離心式輸油泵,如圖2所示,主要由吸入導管、排出導管和泵主體組成。泵的主體主要由泵殼、葉輪等部件組成。其中葉輪需要固定在轉軸上,通過原動機來帶動轉軸做出高速旋轉運動。
目前我國國產化的輸油泵結構形式一般為單級雙吸水平中開式結構,此結構是兩端支撐式并由兩極電機驅動,葉輪是單級雙吸葉輪,占地面積較小,并且且電機與泵聯合撬裝。另外其機械密封采用的是集裝式,從聯軸器方向看泵為逆時針旋轉,進出口為水平方向。主軸承及平衡殘余軸向力的軸承均采用滾動軸承及自潤滑方式。在非驅動端設置有兩個角接觸球軸承組成的集裝式軸承和一個單列圓柱滾子軸承,在驅動端設置一個單列圓柱滾子軸承。機械密封選用約翰克蘭進口集裝式機械密封。沖洗方式采用PLAN31+PLAN65,結合輸送油品的粘度來設置不同孔徑的節流板,保證機械密封沖洗量。
另外在齒輪式輸油泵的使用中,需要保證其主要的輸油環境,一般輸送粘度在300Cs.t以下的各種油類,包括原油、柴油以及動植物油等,要想輸送更低閃點的油類,需要配用銅齒輪。其本身帶有安全閥,在超載時可以起到保護作用[2]。本系列的齒輪油泵結構簡單,并且使用和維護方面都比較方便,適應性較強,效率相比較高。其與漸開線齒輪相比,最突出的特點就是齒輪嚙合的時候齒廓面沒有相對滑動,所以在齒面不會出現任何破損的現象,并且噪音較低,使用壽命較長,效率較高。
軸承發熱,主要是由于潤滑油不足或者過多使用、潤滑油變質、泵內部口環和葉輪等部件被損壞,導致轉子不平衡、機組不同心以及振動問題。
輸油泵發生異響或者噪音,主要是由于轉子不平衡、軸承之間磨損過大或者間隙過大、軸承竄量過大、聯抽器發生損壞、軸彎曲,轉子晃動量大、局部零部件異常碰磨、葉輪和誘導輪等嚴重磨損或腐蝕、安裝不良和偶合不良、聯結件松動、齒輪或軸承損壞或潤滑不良等。
機械密封泄露,主要是因為壓縮量不對、動靜環面磨損、膠圈老化、彈簧力不穩定等。
泵不出油,主要是因為泵轉速太低、葉輪或者吸入口堵塞、葉輪發生損壞、轉向不對等。
流量或者吐出的壓力較大,主要是因為轉軸不對中、比重較大、轉動部分發生摩擦、裝置阻力變低等。
如果輸油泵不注重保養措施的實施,將會出現輸油泵憋壓、噴油和斷軸等故障引起的外泄、電動機過載或者電氣設備絕緣不良的問題出現。并且可能會出現因為打火所形成的火源或者人為火源造成輸油泵房失火,因此需要對其進行有效保養和維護,具體可以利用以下兩種方式。
需要盡量控制輸油泵的流量和揚程,保證二者都在標簽標注的范圍內不,保證輸油泵能夠以最高效率運轉,這樣才能夠獲得最大的節能效果[3]。并且在輸油泵運行過程中,軸承的溫度不能超過環境所在溫度以上35℃,最高不能超過80℃,如果發現輸油泵在運行時出現異常聲音,應當立即停止使用,先將閘閥和壓力表關閉,然后停止電機運轉[4]。
在工作的第一個月內,需要定期更換潤滑油,每100h為宜,以后在每500h更換一次即可。并且需要經常性的調整填料壓蓋,保證填料室內的滴油情況在正常范圍內。同時需要定期檢查軸套的磨損情況,如果磨損較大出現故障需要及時更換。在寒冬季節使用輸油泵時,需要在停車后將泵體下部的放水螺栓擰開,將內部的介質放干凈,避免內部發生凍裂的情況[5]。如果長期不使用輸油泵,應當將泵全部拆開,然后將其存在的水分擦干,將轉動的部位和結合位置用油脂涂好、裝好之后,進行妥善保管。
綜上所述,本文對輸油泵的工作機理、常見故障以及維護保養措施進行了分析和研究。例如過載、噪音、泵不出油等,需要相關工作人員對這些問題加以關注,進而提出相關策略來保證輸油泵的正常運行,為輸油效率的提升奠定基礎。