引言
柱塞泵主要通过工作腔的容积周期性变化来实现液体输送功能,其特点包括压力高、泵流量恒定等,油田生产现场通常将其作为重要的注水设备。在生产运行过程中,柱塞式注水泵的瞬时流量脉动、压力脉动可能会导致振动现象频发问题,为生产安全带来严重隐患。对柱塞式注水泵振动超标的隐患治理分析具有重要意义。
一、柱塞式注水泵振动超标隐患
振动量超出规定范围就叫做振动超标,机械设备会有很大的动载荷和噪声产生,对设备的工作性能与使用姓名带来影响,甚至会导致零部件失效、损坏问题,引发安全事故。同时,振动还会导致有很大的噪声产生,对环境带来危害,也不利于工作人员身心健康。柱塞式注水泵振动超标的隐患具体有以下几个方面:
(一)管线振动方面
管线振动超标会导致管线内液体对管壁造成很大的冲击,如果不能有效化解和吸收这部分振动,就会导致管线破损问题。[1]一般而言,会从弯头等管件部位开始,出现金属腐蚀加速、渗漏穿孔等问题,甚至导致管线断裂。柱塞式注水泵运行压力较高,如果进、出口管线振动超标导致渗漏、穿孔问题,将会对注水系统的稳定运行及注水实效带来严重影响,甚至会有安全事故发生。
(二)泵体振动方面
柱塞式注水泵的结构十分复杂,如果出现柱塞泵本体振动超标问题,组合阀的低压端和高压端密封面磨损加剧问题很容易出现,进而导致液力端内漏,这种漏失主要体现在泵流量下降、压力下降这两个方面。运行时间逐渐增加,漏失量越来越大,消耗能量增加。同时,不仅增加耗电量,柱塞泵的维修频次也会增多,频繁损坏液力端和动力端,设备完好率逐渐下降,增加维修成本。泵体振动往往会导致运行流量或压力不满足实际生产需要,进而对油田正常注水生产造成影响,原油产量逐渐减少,从而对油田的正常生产造成直接影响。[2]
(三)泵体与管线共振方面
注水泵本体育管线若形成共振,很容易出现管线穿孔断裂、阀门管件遭到破坏等问题,甚至出现损坏注水泵曲轴箱、曲轴断裂等问题。共振带来的危害十分突出,必须要及时发现并治理。
二、柱塞泵注水泵振动超标隐患的治理
柱塞式注水泵振动超标隐患治理应遵循早发现、早处理原则,将隐患扼杀在萌芽中。生产现场治理振动超标隐患时,应通过先进的监测技术及时发现问题,运行合理的减振技术减少振动情况,并针对具体问题采取有效的治理策略。
(一)做好全方位多点在线监控工作
针对柱塞式注水泵机组振动监测,一般运用手持式测振设备,工作人员以8h为周期进行测量监控工作。一般情况下,工作人员的径向数据以纵向、横向振动数据为主,只测柱塞泵液力端。在监控过程中,先通过人工测量,然后与数据、振动标准进行对比,对其状态等级进行判断。为了及早发现振动超标问题,可以对在线振动监测设备进行合理应用。目前,相关企业和工作人员对柱塞式注水泵振动超标带来的隐患十分重视。因此,纷纷进行了在线振动监测系统安装工作。在设计安装时,将测量点的轴向数据加入其中,也将管线、动力端、电动机等划入到测量范围之内,通过对监控点数与点位的增加,实现对振动的全方位监测,实时测试掌握径向数据和轴向数据。监控系统还可以对测量方式进行自动切换,为工作人员了解整个系统的振动状态提供帮助,尽早发现振动隐患。
(二)振动隐患的治理举措
在全方位在线振动监控过程中,振动达到设定值后,系统会对振动部位进行提示,通过对产生振动的频段及能量集中情况的深入分析,明确振动位置,并在此基础上对振动原因进行判断,理清工作思路。在治理泵体振动隐患的过程中,针对液力端组件磨损导致的振动问题,可以通过蓄能器进行脉动和冲击的吸收,以免管线回路受到振动影响,减低振动效果。[3]深入分析在线振动监控数据后发现管线振动超标问题,可以在治理振动隐患时,排除掉故障导致的振动问题,发现先从管线和阀门处出现振动超标现象,振动波动到液力端。对此,可以先使用管线加装支墩的方式进行治理。将支墩加装在管线或阀件的适当位置,加装不同数量、不同位置的支墩,起到的减振效果有所不同。在实际工作中发现,将支墩加装在阀门处具有更好的减振效果。为了让管线振动波动到液力端的情况减少,可以将弹性连接件加装到管线法兰连接处,也就是加装避震喉,以此消除管线振动的传递,减少共振现象的发生概率。
总结
在油田注水系统中,柱塞式注水泵发挥着重要作用,对柱塞式注水泵进行在线振动监控、加强对其振动超标隐患的治理工作是十分有必要的。相关工作人员应深入分析柱塞式注水泵振动超标隐患问题,及时采取有效的治理举措,确保柱塞式注水泵正常发挥其功能,为油田产量提供重要保障。
参考文献
[1]付荣娟,罗贤银,胡延军.柱塞式注水泵振动超标的隐患治理[J].石油技师,2021(3):60-62.
[2]王忠民.柱塞式注水泵振动原因分析及改进[J].设备管理与维修,2017,(11):91-92.
[3]涂金强.柱塞式注水泵管线振动治理措施研究[J].油气田地面工程,2016,35(06):5-7.