高压注水泵实践培训教案.docx
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高压注水泵实践培训教案
高压注水泵实践培训教案
提纲：
1．以大港泵为例介绍柱塞式注水泵的结构和原理
2．安装、试运、验收和质保规定
3．泵的启动和运行安全操作
4．停泵操作及注意事项
5．注水泵的使用管理
6．常见故障的检查和维修
1．以大港泵为例介绍柱塞式注水泵的结构和原理
目前，油田在用的柱塞式高压注水泵设备一般由以下四部分组成，形成了增压注水做功，高压管路安全保护和自控等完整功能。
产地有大港油田、潍坊、上海和宁波等。
现有以飞溅润滑方式的普通型，在普通型基础上增加了强制润滑的改进型和进一步对液力端进行改造，使泵工作为差动的液力平衡增注泵。
下面以大港泵为例做原理和结构介绍。
驱动设备：
用异步电机110KW或185KW通过一级皮带减速传动驱动注水泵动力端曲轴旋转。
动力端：
由曲轴、连杆、十字头滑块和泵体组成的曲柄连杆机构。
把曲轴的旋转运动转换为十字头和柱塞杆的直线往复运动。
液力端：
由泵头和密封涵组成。
泵头内分低压腔和高压腔，在设备运行时由组合阀座，进、排液阀和高压密封圈正常工作时分隔出来，通过容积变化实现抽汲和排水过程。
用结构图和现场实物说明。
管路设施及电控附件：
由过滤器，稳压球，安全阀、压力表以及变频调速系统或电控保护装置等组成。
2．安装、试运、验收和质保规定
2．1安装（一般由生产厂提技术要求，用户负责）：
泵应安装在水平位置。
找正方法：
取下大皮带轮及锥套，打开柱塞箱盖并取下柱塞连接卡子。
把水平仪放在曲轴及柱塞杆上（如图2），调整泵座，找正水平，精度为0.05/1000。
调好后用地脚螺栓将泵固定在基础上，基础尺寸如图3，若使用了预埋螺栓，等到水泥凝固保养期结束后才能坚固。
若受条件限制，安装地脚螺栓有困难，应采取可靠措施。
保证泵在运行中的水平状态不致遭到破坏。
否则将导致泵的过早磨损或研伤。
泵的安装位置应可能靠近水源，以缩短进水管线的长度，同时在可能的情况下，进水管线转弯应尽量量减少，弯曲的半径也应大一些，以减少吸入压力损失。
吸入管径不可变小，若管线加长，则管径也相应的加大。
吸入管线必须绝对密封。
如果有空气渗入管线（或者是介质中溶解气分离成为游离气），就会造成液体的锤击、振动，同时也会降低泵的容积效率和加剧气蚀现象。
新安装的管线及水罐，在与泵接通前应清扫干净，防止杂物进入泵内造成阀片和流量计等的损坏。
2．2试运、验收（由生产厂方负责，在用户现场试运）：
2．2．1注水泵的检查：
泵在出厂前都是经过运转试验的。
但在存放和搬运过程中，有可能发生磕碰、震动、淋雨或其它可能造成损坏的情况，所以在启动泵前，应对泵的各部进行一次仔细检查，以防止在运转时出现不应该有的损坏和事故。
检查内容及方法是：
1、首先打开曲轴箱盖，检查箱内有无积水、锈蚀。
各连杆上螺母有无松动，锁紧垫片有无断裂损坏。
否则按泵装配数据要求整改。
2、用手轻轻盘动皮带，检查转动是否灵活，有无卡阻现象。
有无不正常的声响和冲击，然后均匀地上紧曲轴箱盖螺钉，在曲轴箱内按油窗刻度上限加注润滑油。
3、再一次盘动皮带，使曲轴箱内各运转部件产生相对运动，以尽可能地沾上润滑油，同时也检查一下曲轴箱各部位有无漏泄现象。
4、检查皮带张紧程度。
2．2．2安装和管路的检查：
1、按安装设计要求对注水泵固定和附件安装是否合格，如有贻误必须整改。
2、打开进水阀门，进口管线压力表考克，观察来水压力是否正常和管线、阀门、液力端有无渗漏。
然后排出泵内气体。
3、打开回流阀门，检查确认开启后等待启泵。
2．2．3电路检查和空运：
1、合闸通电检查各部仪表显示是否正常，然后点动电机看泵的转向是否正确。
2、空运24小时，观测泵体温度、流量计读数、电流、电压、润滑质量等是否正常。
2．2．4注水试运与验收：
1、按“泵的启动和运行安全操作”方法操作，做好试运记录。
2、注水运行72小时，重点对以下数据按国标GB9234、GB9233和油田《注水泵现场检查标准》检验合格后，经用户和制造厂家双方确认同意后交付用户使用。
A额定压力，B额定排量，C泵效，D泵体和电机温度，E机泵振动，F压力表波动值。
2．2．5质保：
按注水泵产品购销或大修合同，一般质保期为1年。
3．柱塞式注水泵的启动和运行安全操作规程
3．1启动前的准备
1、清除机组周围杂物。
2、检查并确保各部零件、配套件齐全、完好。
3、检查并确保柱塞联接螺钉、锁片、连接卡子等部位紧固。
4、检查调整各密封部位不渗、不漏。
5、检查并确保传动箱和曲轴箱内润滑油无变质，油面加至油标尺刻度的上限处。
6、盘动皮带3－5圈，检查并确保无卡阻及杂音。
7、调整皮带张紧程度，用5×9.8N或8×9.8N的力量下压两皮带轮中部，下移量10mm－15mm。
两皮带轮平面允差lmm。
用弹性圈柱销联铀器传动的机组，电动机与输入轴同轴度不大于0.5mm。
8、检查并确保电气系统，各部电气元件、各仪表正常、齐全、准确。
9、接通电源，对自控盘进行模拟试验，检查并确保排出压力上、下限、振动开关、吸入压力下限、曲轴箱机油液位控制正常。
3．2泵的启动
1、打开进液流程各阀及回流阀，关闭出口阀，打开各压力表阀。
2、将控制旋钮拨至自动挡，按下启动按钮。
（下面是有控制盘的情况）
3、泵启动后，电机应按箭头指示方向旋转，空运转30min,开启出口流程各阀，关闭回流阀，控制排出压力稳步上升至所需值。
4、当自控盘各锁键继电器动作、报警无法启动时，应及时查明原因，排除故障。
不可盲目使用定时器强行启动。
3．3泵的运转及检查
1、各压力表必须准确，排液压力表指针波动不大于1MPa。
2、检查密封涵盘根渗漏情况，保持5-10滴/分，不能有成线刺水现象。
2、确保运行参数在规定的范围内。
电动机电流小于额定值，严禁超负荷运转。
3、检查机油质量，机油窗液面是否正常，各部油封、盘根等泄漏量。
挡油头及曲轴油封每分钟不超过6滴，盘根泄漏应根据情况压紧盘根压盖或更换处理。
4、定期检查各部紧固螺丝、联接部位、各锁片、销钉并及时紧固。
5、确保各部无异常及异响。
6、电动机机体温度、轴承温度不大于75℃，曲轴箱机油温度不大于75℃。
7、电气系统及各仪表工作正常，三相电流误差不超过10%，三相电压误差不超过25%。
8、取全、取准各种原始记录及资料。
9、对机组运行过程中出现的各类问题、故障及时处理和上报。
4．停泵操作及注意事项
4．1停泵：
1、开回流阀，关出口阀，泵降压卸荷空运2min-3min后停泵。
2、关进口阀及各压力表阀。
3、盘动皮带轮或联轴器2-3圈。
4、对长期停用和备用泵每天盘泵一次,每月进行防腐保养一次，入冬之前将泵中积水放净，并防止管线中的水渗入泵内，做好设备的防腐、防冻工作。
4．2紧急停泵
1、泵运行过程中发生下列意外的事故，要立即停泵:
a.突然发生与泵运转有关的重大的机械或人身事故时;
b.泵压急剧升高,超过额定值，自控装置失灵时;
c.由于外界原因引起的突然停电、停水时。
2、立即向主管部门汇报紧急停泵原因及机组状况。
3、如实填写记录。
5．注水泵的使用管理
5．1注水泵正常运行的管路条件：
注水泵进口管线上必须安置合格的过滤器，压力表，保证合理的注水压力。
我们建议在泵运行时保证泵进口管线（过滤器后）压力在0.2Mpa左右。
泵的出口应安置定期校检合格的安全阀，性能可靠的稳压球或蓄能器装置，一是减小设备运行时液力振动，二是注水压力突然超压时起到保护作用。
5．2润滑管理：
由于注水泵密封涵容易出现带压水刺漏，进入曲轴箱，造成机油质量变差，设备管理人员应重视机油质量的管理，油面不能在运行消耗太低，并且也不能因进水上升。
按油田注水泵二级保养内容规定，运行1500小时必须强制执行对曲轴箱二级保养，并替换新机油。
在露天安装使用的注水泵，应把呼气阀改为空滤器，以防止风沙和雨水进入曲柄箱，并及时建好凉棚，为设备提供合理的运行条件。
5．3落实岗位责任：
但凡在在正常操作保养和运行条件下，设备因设计或制造原因出现事故或损失，应按协作合同协商理赔。
若注水泵试运验收合格，交付用户使用后，就应由用户按设备管理规定负责使用管理。
否则，出现现问题应按油田四级管理模式，依设备处处制订的设备管理制度，层层追究事故责任并按损失大小对单位及负责人予以处罚。
6．常见故障的检查和维修
由于油田注水设备还处在机械设备原理应用型阶段，功能智能化，使用傻瓜化，性能可靠化的程度不高。
所以在注水泵的运行中，易损件需要定期限更换，油田常提的“脏、松、漏、缺”现象经常出现。
为此，我们做为油田人，要在注水泵的使用和注水生产实践中，不断学习和积累经验，真正做到对设备的“四懂”“三会”，不断完善工业化高压注水设备应用技术。
6．1液力端的维修（运行500—1500小时）：
保证精度，刚矛相济，小心装配，高低要分。
1、泵头：
如果出现泵头和进、排液管线振动，流量计读数低于额定排量的90%，或各缸温度不一致等故障，说明液力端容积效率下降，各缸排量差过大，进、排关闭不严，或密封圈失效，需要检修泵头内部零件。
修理注意事项：
一要注意进、排液阀与阀座的密封性能，二是要检查泵头缸壁是否被刺伤，磨损情况。
三要注意更换的阀座、密封圈和夹布橡胶等密封元件是否是原设计规格，装配时不可卡坏密封圈，否则，不但不能修复泵头性能，反而会造成泵头缸壁被高压水刺坏。
2、密封涵：
由图六的密封涵的结构图可以看出，在注水泵运行中，如果水的渗漏量过大，首先拧紧盘根盒压帽
（2），若是经过拧紧此压帽，仍不能解决解决问题，那就更换密封涵。
柱塞式注水泵一般配备多种规格的柱塞发供不同工况时选用。
柱塞的直径和工作压力是依据泵的功率和强度计算确定的，因此不应超负荷使用，即使有短时期的超负荷也是不允许的，因为这很可能造成泵的某个部件的损坏。
应按照管网的注水压力低于泵的额定压力要求选柱塞的直径，从而确立泵的额定排量。
下表是5ZB-12/42型高压注水泵的技术参数。
冲程S
冲次N
吸入管内径
排出管内径
供水压力
127mm
370min-1
100mm
88.9mm
>0.03MPa
若柱塞直径代号为D，理论上，注水泵排量计算方法为：
Q=（ΠD2/4）×S×N×5×60×10-9（m3/h）
各种密封涵的工作能力：
柱塞直径（mm）
额定压力（MPa）
额定排量（m3/h）
理论排量（m3/h）
57
16
32.3
35.95
51
21
26
28.78
45
25
22.4
22.41
38
36
14.3
15.98
35
42
12
13.56
从结构上看，柱塞的密封采用了自紧式结构，随着泵压的升高，盘根填料也随之更紧密的与柱塞贴合，起到密封作用。
但是如果注水压力较高，三道填料显然不能满足承压要求，相应地会把弹簧处空间改装填料。
下面谈谈密封涵、柱塞、填料的安装：
1、松开柱塞与柱塞杆（连杆）联接处的卡子，取下。
2、盘车，使柱塞杆（连杆）与柱塞联接部位脱开。
3、松开盘根盒压帽2。
4、松开盘根盒压紧法兰的4个螺母11（不用卸下）。
5、把盘根盒9扭转45度，使盘根盒的4个凸键刚好对正盘根盒压紧法兰10的4个凹槽，然后抽出盘根盒。
6、拧下盘根压帽2，抽出柱塞1取出密封填料3-7和弹簧8。
在对柱塞、盘根盒检查清洗后，安装时按上述程序相反的顺序进行。
要注意一定要把弹簧8安装在密封填料的里面，否则密封就无法保证。
3个密封填料5的开口要相互错开，填料的倾斜切口要很好的对齐，不要忘记在两个填料5间放上铅垫6。
当把盘根盒装到泵上去以后，盘根盒9的4个凸键要和盘根盒压紧法兰10的4个凸键对好，拧紧盘根盒压紧法兰的4个螺母（60Kg.m），注意柱塞与柱塞对齐。
最后调整好盘根盒压帽，装好柱塞卡子。
6．2曲轴油封漏油和动力端振动：
合理定位，提高精度，保留空间，灵活运行。
如果泵运行时振动增大，油封漏油油严重，同时也会有较大的运行声音。
那么就检查曲轴的轴承是否损坏，轴承间隙是否超标。
一般情况下，调整值为0.45-0.60mm，要根据设备现状，可适当放大数值。
如果没有调整经验，可求请生产厂家协助处理。
6．3变频调速运行中常出现的低频故障：
注水泵为适应注水量和注水压力要求，经常需要调节排量。
这样，变频器在注水设备上得到了广泛应用。
但在使用中经常出现低频运行故障，主要表现出以下两种故障。
1、注水泵振动、动力端出现巨大敲击声音。
一般情况下，注水泵在调频状态下运行，操作人员常习惯认为运行频率降低，把注水量降下来就实现了调排量的目的。
而出现动力端异响和注水泵振动，认定为动力端传动部件间隙过大，或者出现了烧瓦等问题，应安排动力端大修。
往往大家忽略了调排量的同时，是否是按频率比例降了排量，是否降低了泵的容积效率。
针对这种情况，首先要看注水泵的振动源在哪里，如果是泵头和管线振动较大，说明阀片漏失量太大，各缸排水量不均衡，可判定出现了水力振动。
然后提高运行频率或工频运行，看故障是否消失。
再者，检修泵头阀片，检查凡尔的密封性能。
否则，停泵安排对动力端检修。
2、出现电机过流跳闸故障。
使用变频器，大家容易不留意一个现象，降频率实际是在降电压，因为降转速实际上降了设备功率，为节能需要，变频器就调低了电压。
但是，由于注水站注水压力较高，电机输出扭矩仍然较大，有时会出现电机过流跳闸故障。
由于变频器调试是一门专门技术，一般电工不会调试。
如果出现这种故障，提请大家记住，把变频器设置的“扭矩提升”参数设置为0，实现了电压补偿，自然就不会出现电机过流跳闸故障了。
6．4稳压器（蓄能器）的作用（讲临盘商二注的体会）：
注水泵稳压器的作用是吸收注水泵排量波动部流量，降低管线和注水泵的振动，使之安全平稳运行。
体会：
临盘商二注6台潍坊生建3DZ-40/25高压注水泵试运中因管线和注水泵振动，造成电机、减速器和泵相对位移，频繁烧减速器、电机轴承，管线频繁破裂高压水刺漏，试运两年不能正常运行。
注水泵上安装了10L蓄能器，当时生建厂和我们都不知道配置的稳压器需要维护保养。
这样我们每天疲于其配套的设备调同轴度，换轴承，修液力端等工作，维护配件费用每年80多万元。
解决办法：
1、了解稳压器结构，调充气压力，对降低设备振动取得明显效果。
2、调整后从注水泵运行的压力波动量，修正稳压器的容量，提出应配20L的方案。
经机动科审批，调用了3台，40L空气包安装地室外管线上，振动动问题得以解决。
3、随后对设备的传动联轴器、柱塞联接器，泵头结构和操作回流管线等做了八顶改进，商二注3DZ-40/25注水泵可靠、正常、安全运行。
6．5在我身边发生的事故：
6．5．1盘根背帽退扣顶断曲轴
6．5．2连杆瓦螺栓松脱打裂泵体
6．5．3违章操作发生人身伤亡事故
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