HSND440-36端進(jìn)上出式三螺螺桿泵有限公司桿泵泵

    1 三螺桿泵結(jié)構(gòu)及工作原理三螺桿泵工作原理:

    三螺桿泵屬回轉(zhuǎn)式容積泵,主要由三根螺桿和襯套組成。三根螺桿置于有三個(gè)平行孔的襯套內(nèi),主桿由軸承支承,運(yùn)行中主桿的徑向力由對(duì)稱布置的從桿抵消,軸向力采用液壓平衡,只剩下螺桿的自重和很小的剩余軸向力由軸承承受,而從桿則一端插入平衡套,起平衡軸向力和支承的作用。以上結(jié)構(gòu)為軸向力低壓平衡方式,由于從桿要承受一定的徑向力,因此對(duì)螺桿和襯套的材料及處理方式都有特殊要求,其泵送過(guò)程由三孔襯套和其中包含的對(duì)稱平行布置的三根相互嚙合的螺桿(一個(gè)主動(dòng)桿,兩個(gè)從螺桿泵動(dòng)桿)實(shí)現(xiàn)。在主動(dòng)桿軸線方向,精密配合的構(gòu)件形成連續(xù)的相互隔離的密閉腔室,吸入的流體被封閉其中,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),流體被這些密閉腔室連續(xù)、均勻的沿軸線由泵進(jìn)口腔被排送至出口腔,實(shí)現(xiàn)泵送過(guò)程。三螺桿泵運(yùn)行平穩(wěn),效率高。

    2 故障原因及分析

    油田公司稠油開(kāi)發(fā)規(guī)模及產(chǎn)量不斷增加,原使用離心式輸油泵輸送效率低、排量小的矛盾日益突出,已無(wú)法滿足輸送要求。為此公司引進(jìn)SN系列三螺桿泵,用于將稠稀混合的原油輸送至石化公司進(jìn)行深加工。

    SN系列三螺桿泵運(yùn)行平穩(wěn)且效率高（80%左右）、振動(dòng)小、噪音低。預(yù)計(jì)投資回收期為2年，可為公司節(jié)約較多的生產(chǎn)成本，提高公司整體經(jīng)濟(jì)效益。但輸送原油中含有少量水、腐蝕性介質(zhì)、固體介質(zhì)等，運(yùn)行過(guò)程中對(duì)螺桿、襯套、平衡套造成磨損和腐蝕，進(jìn)統(tǒng)計(jì)，三螺桿泵在運(yùn)行4萬(wàn)小時(shí)左右即出現(xiàn)故障。

    故障主要表現(xiàn)：（1）泵體內(nèi)產(chǎn)生明顯“嗒嗒嗒”類似金屬碰擦的異響，電流忽大忽小不穩(wěn)定；（2）泵機(jī)組、連接的工藝管線及附屬儀表、地基振動(dòng)偏大；（3）效率有所下降；（4）主桿密封軸頸及前蓋內(nèi)孔、從動(dòng)桿軸頸、平衡套內(nèi)孔磨損嚴(yán)重，金屬表面出現(xiàn)偏磨、溝槽及凸起；(5)前蓋內(nèi)孔處間隙變大,無(wú)法阻擋增壓后的原油,同時(shí)振動(dòng)過(guò)大造成機(jī)械密封經(jīng)常損壞,原油泄漏嚴(yán)重。泵已經(jīng)無(wú)法正常運(yùn)行而停用,只能作為報(bào)廢處理。

    為此決定探討分析故障原因,提出解決維修方案,以便用較少的維修費(fèi)用修復(fù),使泵重新投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

    螺桿泵聯(lián)軸器端垂直方向振動(dòng)頻譜趨勢(shì)看出:主要頻率為50 Hz(2倍頻),經(jīng)分析認(rèn)為主要螺桿泵組是原油中雜質(zhì)以及腐蝕介質(zhì)的磨損和腐蝕造成以下配合部位相對(duì)間隙增大引起振動(dòng):螺桿和襯套;前蓋內(nèi)孔和主桿密封軸頸;從桿軸頸衡套。3修復(fù)方案及修復(fù)部位螺桿和襯套修復(fù)工藝較為復(fù)雜,難度大,費(fèi)用較高,修復(fù)利用價(jià)值不高。因此決定對(duì)主桿密封部位及從桿平衡套部位進(jìn)行修復(fù)和加工,確保泵能夠重新投入正常使用。

    (1)主桿部位:用精密鏜床鏜前蓋內(nèi)孔并達(dá)到R1.6,并以此內(nèi)孔直徑作為基準(zhǔn)。對(duì)主桿密封軸頸進(jìn)行等離子噴涂,操作步驟如下:對(duì)噴涂表面進(jìn)行清洗、噴砂處理,使其基體表黃山螺桿泵螺桿泵面粗化,形成清潔新鮮的金屬表面,使涂層與基體有良好的結(jié)合強(qiáng)度;對(duì)非噴涂面進(jìn)行保護(hù);在噴涂前對(duì)需要噴涂的表面用等離子弧進(jìn)行預(yù)熱,溫度控制在100℃左右,這樣可減少涂層與零件表面的溫度差和內(nèi)應(yīng)力,如零件在預(yù)熱時(shí)有油污溢出(呈黑點(diǎn)),應(yīng)當(dāng)再次清洗,直至無(wú)油污方可進(jìn)行噴涂;噴涂時(shí)噴槍與噴涂面距離控制在100-130mm,掌握噴涂速度,實(shí)施多次噴涂,以控制收縮率,增強(qiáng)涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,然后用精密數(shù)控磨床進(jìn)行粗磨→精磨,控制與前蓋內(nèi)孔相對(duì)配合間隙:0.24-0.34 mm(直徑間隙)。

    (2)從桿部位:用精密數(shù)控磨床磨從桿軸頸并達(dá)到R1.6,并以軸頸直徑為基準(zhǔn)重新加工平衡套,控制相對(duì)配合間:0.16-0.22 mm(直徑間隙)。重新加工的平衡套

    (3)裝配修復(fù)和重新加工的配件,安裝整機(jī)后調(diào)試運(yùn)行,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),振動(dòng)小。螺桿泵聯(lián)軸器端垂直方向振動(dòng)頻譜趨勢(shì)圖,振動(dòng)值為2.5 mm/s,已接近新泵水平。的工業(yè)泵

    4 經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比若新購(gòu)置成套三螺桿和襯套約20萬(wàn)元,修復(fù)及加工費(fèi)僅5萬(wàn)元,每臺(tái)泵可節(jié)約近15萬(wàn)元,為公司節(jié)約了較大的運(yùn)營(yíng)成本,提升了公司的整體經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還掌握了維修的主動(dòng)權(quán)。

    5 結(jié)束語(yǔ)經(jīng)分析三螺桿泵運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài),應(yīng)用新技術(shù)進(jìn)行了維修,修復(fù)泵投入運(yùn)營(yíng)已接近20000小時(shí),泵機(jī)組壽得以延長(zhǎng),修復(fù)獲得成功,為后期故障三螺桿泵的修復(fù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),在公司設(shè)備管理方面提升了一步。
 

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