螺杆泵故障诊断分析

螺杆泵故障诊断分析（精选10篇）

螺杆泵故障诊断分析 第1篇

常见的螺杆泵故障有泵体剧烈振动并产生大噪音, 传动轴或电机轴承过热, 螺杆泵不出油, 抽油杆拖断和泵失效等。宏观方面螺杆泵故障可分为动力性能故障和机械性能故障。

2 特征信号确定

根据螺杆泵结构原理和工艺参数, 确定故障诊断信息。由于螺杆泵是螺杆转子相对定子做偏心旋转运动, 这些振动信号在传输路上又受到传输通道特性的影响, 当他们混杂在一起被传感器转换成波形曲线时, 呈现出混乱无规律的状态, 因此需要提炼故障特征信号。

3 构建螺杆泵故障诊断专家系统知识库模型

在构建故障诊断专家系统时, 结合现场专家经验和维修历史数据, 专家知识最终要用计算机语言编写到诊断系统中, 为了使知识的表示有利于计算机语言编写, 将故障机理分析和故障树中的知识用一定规则整理出来。这样只需要搜索故障诊断知识库中的“故障表象”, 就能找到与其所对应的“故障类型”, “故障原因”和“处理意见”。

4 使用VB语言编写螺杆泵故障诊断专家系统

(1) 数据提取过程中, 运用RT9240采集器进行数据采集, 通过带通滤波和包络处理, 首先输入信号的特征值进行数据计算并分析故障。

(2) 结果分析

由均值平均值整体下降说明在螺杆泵发生压塑面型, 方差减小说明裂纹在定子上分布均匀, 峭度和偏斜度说明比较后则说明定子因压力大产生的变形不是很严重结果合理, 达到预定效果。

在进行特征参数提取时, 运用RT9120采集器分别对螺杆泵进行数据采集, 如扭矩、压力、温度等等。对时域振动信号进行带通滤波和包络处理。结合螺杆泵设计参数, 对比分析振动信号图提取特征参数。然后将特征参数分别输入到螺杆泵录入界面, 导入到故障诊断专家系统主界面, 进行推理计算, 保存结果等。故障实例诊断时, 分别在测试螺杆泵故障, 测试结果和现场专家结论吻合, 证明螺杆泵故障诊断专家系统准确性高, 具有很高的可靠性

摘要：螺杆泵在井底下由于工作环境恶劣, 会产生各种各样的故障。这就使得我们对螺杆泵机械故障产生的机理、信号特征提取、装置的开发与研究等各个方面不断的改进和创新。本文就是针对螺杆泵的状态检测及故障诊断进行分析。使用VB语言编写螺杆泵故障诊断专家系统, 结合现场维修工程师知识经验和充足的历史故障数据训练知识库, 提高诊断的可靠性和准确性。

关键词：螺杆泵,故障诊断,专家系统

参考文献

[1]宫俊峰.地面驱动螺杆泵井优化设计及工况诊断系统[J].石油机械, 2005, 33 (7) :21-22

[2]朱君, 高宇, 叶鑫锐.基于BP神经网络的螺杆泵井故障诊断方法[J].石油机械, 2008, 36 (1) :42-44

[3]任伟建, 刘铁男, 赵永玲等.小波变换基神经网络故障诊断系统及其应用[J].系统仿真学报, 2005, 17 (4) :844-846

螺杆泵故障诊断分析 第2篇

梁 铁 柱 La gTeh in izu

（ 武警 8 1 部 队后 勤部 ， 60 盘锦 14 1 ） 2 0 0

L gsisD prmet f me oc s8 1 P ni 2 0 0，hn oi c e at n t o Ar d F re 6 0，ajn1 4 1 C ia）

摘 要： 障树分 析法 （A ） 简称 失效树 分析 ， 一种将 系统 故 障形成 的原 因由总 体到 部分 按树 型 结构逐 级 分析 HA ＇。从 系统 的 角度来 故 F T又 是 － ； － ＆ 说， 故障 既有 因设备 中具 体部件 （ 件 ） 硬 的缺 陷和 性 能恶化 所 引起 的 ， 有 因软件 ， 自 装 置 中的程 序错误 等 引起 的 。此外 ， 也 如 控 还有 因为操 作 人 员 操作 不 当或 不经 心而 引起 的损 坏故 障 。因此 ， 用此 方 法可对 常见 的车用 柴油发 动机 系统 故障 进行 分析诊 断 应

A s a t F i r Te nls F T ， l n w s a tre n yi i am to n yet ass f h s m f l e r h l t te b t c： a ue re a i A ） a o o n a f u e a s ，s e d t a a z h el e o es t i r o w o r l A y s（ sk l t al s h o l e l t v e au f m eoh

，

p rs a c r i g t h re sr cu e se y se ．F o t e s se c pon fve te fi r y be c u e y d fcs a d p r r n e o pe i c at c od n o te te tu tr tp b tp r m h y tmi i to iw h al e ma a s d b ee t n e oma c fs cf u f i

．

c mp n ns （ ad a e ， rc n e y s f a e o x mpe h r c d r lel r o u o a i c n rld vc s I a dio ．te i rpe p rto f o o e t h r w r ） o a sd b ot r，fre a l，te p o e u a los fa t m t o t e i w ＇ c o e n d t n h mp o ro e ain o i

o r tr rn tat

nie o e ain as a a s alr ．T rf r，we s o l p l hsmeh d t n lz n ig o e te c mmo a l o h is l peaoso o te t p r t lo c n c u ef i e heeoe v o u h ud a p yt i to o a ay ea d d a n s h o n fut ft ed ee

e i e s se ng n y t m．

关键词 ： 障树 ； 动机 系统故 障； 故 发 柴油发 动机

Ke y wor ：futte ；al e o n i y tm ； is le gn s ds a l re fi ur fe gnes se de e n ie

中 图分 类 号 ：M3 T 1

文献 标 识 码 ： A

文章编号 ：0 6 4 1（ 0 11― 0 2 0 10 ― 3 12 1 ）3 04 ― 2

0 引 言 故 障树 分 析 法 简 称 f A（al eTe nl i）是 16 年 为 可 T Fi r reA ay s ， 9 1 r u s

靠性及安全情况 ，由美国贝尔电话研究室的华特先生首先提出的。 其后 ， 在航 空和航天的设计、维修 ， 子反应堆 、原 大型 设备以及 大型 电子计算机 系统中得到了广泛 的应用。 目前 ， 故障树分析法虽还处 在 不 断 完 善 的发 展 阶段 ， 其 应 用 范 围正 在 不 断 扩 大 ， 一 种 很 有 但 是 前途 的故 障分析法。故障树分析（ A 是一种适用于复杂系统可靠 F T） 性和 安 全 性 分 析 的 有 效工 具 ， 一种 在 提 高 系统 可 靠 性 的 同 时 又 最 是 有 效 的 提 高 系 统 安 全 性 的 方 法 。 当 前 ， 大 型工 程 的 建设 ， 可 靠 超 对 性 ， 全 性 提 出 了更 高 的要 求 ， 安 因此 ， 障 树 分 析 法 已经 广 泛 的 应 用 故 图 l 发 动机 故 障 树 到宇 航 ， 能 ， 工 ， 核 化 电子 ， 械 和 采 矿 等 各个 领 域 。 机 裂， “ ⑦ 拉缸” 故障 ， ⑧气 门落缸。 1 故 障 树 分析 法 的 特 点 A： 燃油 超 供 a： 油 泵 柱 塞 被 卡 I2拉 杆 及 调 速 器 的 活动 部位 喷 a： 它是 一 种 从 系 统 到 部件 ， 到零 件 ， “ 降 形 ” 析 的 方法 。 再 按 下 分 它 卡滞 ，， a： 调速器 系统故障 从 系统开始 ， 通过 由逻辑符号绘制出的一个逐渐展开成树状的分枝 B： 烧 机 油 b． 气 滤 清 器 油 盘 油 面 过 高 ， 曲轴 箱 ，，回游 窜 。空 b： b： 图， 来分析故 障事件（ 又称顶端事件 ） 发生 的概率。 同时也可 以用来 孔堵 塞 分析零件 、部件或子 系统故 障对 系统故 障的

影响 ， 中包括 人为 因 其 C： 热 系 统 工作 不 良 散 素和环境 条件等在 内。 它对 系统故障不但 可以做定性的而且还可 以 D： 油压 力过 大 d ： 油 质 量 不 好 ，：润 滑 油 流 动 磨 损 ，3 机 ，机 d： d： 轴 做 定量的分析 ； 不仅可 以分析 由单一构件所 引起的系统故障 ， 而且 瓦 卸油 ， ： 油 泵磨 损 ， ： d。 机 d 曲轴 油 道 工 艺脱 落 也可以分析 多个构件不同模式故 障而产生的系统故 障情况。 因为故 E： 瓦 预 金 紧 高度 不合 要 求 轴 障树分析法使用 的是一个逻辑图 ， 因此 ， 不论是设计人 员或是使用 F 机油问题 ： ： 机油品质 不佳 ， ： f 机油压力过低 ， ： 油滤清器 2 f机 3 和维修人 员都容易掌握和运用 ， 并且 由它可派 生出其他专 门用途的 使用不当 “ 。 树” 例如 ， 可以绘制 出专用于研 究维修 问题的维修树 ， 用于研究经 G： 瓦和 轴 颈 装 配 间 隙 过 小 轴 济 效 益 及 方 案 比较 的决 策 树 等 。 H： 轴 问 题 h： 曲 ，曲轴 轴 颈 两 端 圆 角 过 小 ，2曲 轴 自身 质 量 差 ， h：

2 故 障树 的 建 立 h： 故 障树 是 实际 系统 故 障 的组 合 和 传 递 关 系正 确 而 抽 象 的表 达 ， h ： 轴 装 配 间 隙过 大 ， 曲轴 润 滑 不 良 曲 I供 油 时 间和 供 油 量 出错 ：

建树是否完整会直接影响定性 ， 定量分析 的结果 ， 是关键的一步。 建 J 主轴 瓦不 同轴 ： 树 方法分为人工建树和计算机辅助 建树 ， 建树就是按照严格 的演绎 K： 塞 的装 配 问题 k： 活 活塞 与汽 缸 配 合 间 隙过 大 ，：活 塞 方 向 k： 逻辑 ， 顶事件开始 ， 从 向下 逐 级 追 溯 事件 的直 接 原 因 ， 至 找 出全 部 直 装反或活塞 变，，汽缸垫过 薄， 连杆装配不好或连杆弯曲 k： k： 底事 件 为 止 。 据 故 障 树 分 析 方 法确 定 顶 事 件 是 发 动机 无 法 正 常 运 根 L 燃 烧 不 良 l 燃 烧 室 内 积碳 严 重 ， ： 燃 气体 燃 烧 过快 ： 。 ： l可 转。而引起的原 因主要 为： 飞车故障 ， 缸体故障 ， 烧瓦故障 ， 曲轴 故 M： 油 提 前 角过 大 喷 障， 飞轮碎裂 ， 门落缸等（ 气 其中任意原因都 可导致发动机故障 ） 以 。 N： 造 加 工 或 装配 不 当 n： 轮 壳 紧 固 螺栓 松 动 ，2曲轴 轴 向 制 ，飞 n： 这几 项 作 为 次 要 事件 ， 渐往 下 分析 其 原 因 ， 层 深 入 ， 终 建 立 起 逐 层 最 或 径 向间 隙 过 大 ，3曲轴 与 飞 轮 壳 同轴 度 较 差 1： 1 柴油 发动 机 的 失 效 故 障 图。 见 图 1 。

o： 动 组 件平衡超 差 传 图 1中 ， 框 的 事 件 代 表 结 果 事 件 ， 方 它又 分 为 顶 事 件 和 中 间 事 P 使 用不 当因素 p： ： l润滑油使用不 当， 发动 机温度过高 ，3 p： p： 仔， 是由其它事件或事件组合导致 的事件。 圆圈事件表示底事件 ， 是 填压器窜油 ， 严重超载 ， 冷却添 加不足 ， 点火时机不正确 ， p： p： p： 基 本故障事件或不需再探 明的事件 ，但一般它的故障分布是 已知 p 节 温 器工 作 不 良 ： 的 ， 导 致其 他 事 件 发 生 的 原 因 事件 。 是 Q： 配和 加 工 因 素 q ： 塞 装 配 间 隙 过 小 ，2活 塞 环 开 口问 阱 装 活 q： 其 中， 各个数字和字母代表的含 义为 ： “ ① 飞车 ” 障， “ 故 ② 粘缸 ” 太小 ， 活 塞 纬 度影 响 第一文库网q： 故障 ， 烧 瓦” 障 ， “ ③“ 故 ④ 曲轴 ” 障 ， “ 故 ⑤ 活塞敲缸 ” 故障 ， 飞轮碎 ⑥ R： 门杆 折 断 气 S 气 门弹簧折断 ： 作者简介 ： 梁铁柱（ 9 1 ， 山东郓城 人， 17 一）男， 助理工程 师， 研究方向为工程机 T： 门弹 簧座 开 裂 气 械修理。

Vau g n e i l e En i e rng

?4 ? 3

论 提 高矿 井素质 实 现 可 持续 发 展

S u yo n raigteC amieQu l ya dA he igS s ia l e eo me t o nn r a td nI ce s h o l n ai n c i n ut n beD v lp n rMiigA e s n t v a f

田利军∞ Ta i n； 由③L o 张辛亥③Z a gXih i inLj 李 u i u； Y h n n a

（ 辽 宁工 程技 术大 学 ， 新 13 0 ； 山西 省大 同煤 矿集 团忻 州窑 矿 ， ① 阜 200 ② 大同 07 4 ： 301

③ 西安科 技 大学 能源 学院 ， 西安 7 ￣5 ） 1 4 （ ¨．n g n e i 。 eho g n nier gF x 200 C ia② xnhua o m n ，a n ol i ru ， a n 30 1c i ① d i i r t f cnl y dE g ei ，ui 130 ，hn ； i oYoCa ieD t gCamn GopD t g 74 ， h a 0 n U v sy T o a n n n z l o e o 0 n ③ sho o E eg ni e n ， inU i rt o i c n eho g ， in705 ，hn ） colf nr E g er gX＇ nv sy f c ne dTc nl yX＇ 10 4C i y n i a e i S e a o

a a 摘要 ： 究 了矿井 素质对 解 决矿 井生产 中的安 全 ． 研 资源 开发 与环 境保 护 之 间的 矛盾 、员素 质提 高以及 矿 山和谐 稳 定发 展 等 问题 的关键 作 人

用 ， 出提 高矿 井素质 是 实现矿 区可 持续 发展 的 重要 途 径 。 提

Ab t a t sr c ：Co l n uai a s a c u il oe i ovn h r be o aey p o ucin o ta ito t e o lr su c s e po ain a amie q lt ply r ca rl n s lig t e p o lm fs ft rd to ，c nr d cin bewe n c a e o r e x lr t nd y o

e io me tDrtcin mp o e n fsafq aiy n amo iu e eo me to h o it r un te mi ig a e s tp o e h tice sn h nvr n n oe t ，i r v me to tf u lt，a d h r no s d v lp n ft e s cey a o d h nn r a ．I rv d t a n ra ig t e o c ami u l yc ud b h ini c n y t c iv usan b ed v lpme to h n ． o l neq ai o l e te sg f a twa o a he es tia l e eo t i n ft emi e

关键 词 ： 区； 矿 矿井 素质 ； 可持 续发 展

Ke y wor s d ：miea e s e amie q a i ； u t ia ede eo me t n ra；o l n u lt s san bl v lp n y

中 图分 类 号 ：D T8

文 献标 识 码 ： A

文章 编 号 ：0 6 4 1 （0 1 1― 0 3 0 10 ― 3 12 1 ）3 0 4 ― 2

O 引 言

煤 矿 生 产 由 于 受 地 质 条 件 、源 等 因素 影 响 ， 全 问题 比较 突 资 安

煤 矿 企 业 对 我 国 G P贡 献 较 大 ，是 我 国 能源 供 应 的基 础 。 因 出 ， 全 生产 一 直 是 煤 炭 行 业 关注 的 首 要 问题 。 煤矿 安 全 事故 原 因 D 安 此 ， 山企 业 健 康 稳 定 持 续 的 发 展 ， 我 国 国 民经 济 也 有 着 重 要 的 通常 归结为两点 ： 矿 对 措施不落实 ， 管不到位。 管通过加强监管和安 监 尽 全措施的落实伎百万吨死亡率和千人伤亡率虽有所下 降， 与其他 但 意义。 可持 续 发 展 是 8 代 初在 国际 上 开 始 提 出的 。 0年 进入 9 0年代 越 先进 采 煤 国 家 差 距 还 很 大1

其 根 本原 因是 我们 的矿 井 素质 还 不够 2 ］ 。 来越 多 的 国家 把 可持 续 发 展 放 到 经 济 发 展 的 首 位 ， 提 出各 自 的 可 高 。 仅 仅 找 管理 上 的原 因 是 远远 不够 的 ， 要 从 矿 井 素质 的整 个 系 并 需 持续 发展 战 略 和 对 策 。 现 煤 炭 工 业 的可 持 续 发 展 是 我 国 目前煤 炭 统 分 析 事 故 的 缘 由 ， 根 本 上 找 出 实 现 安 全 生产 的途 径 。 实 从 经济 发 展 的关键 l 】 1 。 从 矿 井素 质 的 主 要 构 成 要 素看 ， 升 矿 井 形 象 ， 利 于 创 造 安 提 有 自改 革开 放 以来 ， 国 的煤 炭 行 业 总体 上 蓬 勃发 展 。 是 ， 我 但 由于 全 的 生 产环 境 。 井 形 象 提 升 的 一 个途 径 就 是 对 井 下 安 全 生产 条件 矿 其行 业 的 特殊 性 ， 炭 企 业 的 可 持 续 发 展 受诸 多 因 素 的 制 约 ： 全 的改 善 ， 先要 各种 硬 件 设 施 达 到 一 定 的. 标 准 ， 后 加 强 对 员 工 的 煤 安 首 然 生产 问题 ， 境破 坏 与 资 源减 少 问题 ； 区 不 能 留住 人 才 ， 能 合 理 安 全 、康 的 关 心程 度 及 安 全 隐 患 意识 ， 员 工 思 想 上 充 分 意 识 到 环 矿 不 健 让 的利 用 人 才 问题 ， 就 是 人 才 问题 ； 外 还 有 矿 区 社 会 的和 谐 发 展 安 全 生 产 的重 要 性 ， 挥 其 主 观 能 动 作 用 ， 且 有 能 力 和 条 件 去 落 也 此 发 并 等 问题 。这 些 问题 对 矿 区 的可 持 续 发展 造 成 不 良影 Ⅱ 。只 有 这些 问 实 安 全 生 产 ， 外 界 条 件 和 员 工 自 身 这 两 个 角 度 出 发 ， 现 矿 井 的 向 从 实 题 都 能 得 到合 理 、有效 的解 决 ， 区才 能 持 续 稳定 的发 展 。 矿 安 全 生产 。 要解 决 制 约 矿 井 可持 续 发 展 的各 个 问题 ， 就要 全 面 提升 矿 井 素 矿 井 能 力 的提 升 从 人 力 、力 和 管 理 执 行 力 方 面 为 安 全 生 产 提 物 质 。 矿 井 素质 是 一 个 新 的概 念 ， 它是 一 个 表 现 煤矿 企 业 现状 及 发 展 供 了保障。 比如 ， 从人的方面 ： 补充素质劳动力 ， 提高 员工整体 素质 ， 潜 力 的综 合 指 标 。 矿 井素 质 由矿 井 能 力 、井 形 象 和 矿 井作 用 的 发 人 的 素 质 的提 高是 实 现 安 全 生 产 的 必 要 条 件 ； 的 方面 ： 强 员 工 矿 物 增 挥 这三 个 构 成 要 素 组成 ， 反 映 了煤 矿 企 业 对 员工 安全 与健 康 的 关 的劳动保护措施 ， 它 各设 备的及 时检修 ， 完善通风 系统 ， 使矿井能既安 心 程 度 ， 持正 常 、续 、全 生产 的 能 力 ， 及 为 社 会 技 术 经 济 发 全又 高效 的生 产 ； 维 持 安 以 管理 方

面 ： 学 的管 理 能 力和 执 行 能 力 ， 有 效 的 科 更 展 、谐 稳定 等 所 起 的作 用 。 提 高矿 井素 质 是 解 决 制 约矿 井持 续 发 处理 安 全 与 生 产 之 间 的 关 系 等 ， 根 本 上 遏 制 事故 隐患 。 和 从 展 的各 个 问题 ， 现矿 区 的 可持 续 发 展 的 重 要 途径 。 实 矿 井 作 用 的 发挥 方 面 的 提 升 标 志 着 在 安 全 生 产 、技 术 进 步 、社 1 提 升矿 井素 质 是 解 决 安全 生 产 问题 实 现 持续 发 展 的基 础 会 作 用 等 方 面 取得 了 比 较 好 的成 果 ， 并且 得 到 了 认 可 。 必 然 会 取 得

作者 简 介 ： 田利军 （ 94 ）男 ， 1 6 一 ， 吉林 前 郭 人 ， 授 级 高 级 工程 师 ， 宁 工 程技 教 辽

术大学在读博 士生 ， 究方向为煤矿科研和现场技术管理。 研

集 团 公 司 及社 会 的支 持 ， 煤 矿 企 业 下 一 阶段 发展 提供 良好 的外 部 为 支持 ， 为安 全 生 产 提供 更 加 完 善 的 系统 保 障。

4 结论

u： 门 锁 靠拢 夹 脱 落 气 3 定 性分 析

41文中给 出的柴油 发动机机故障书能够较全面清晰的反映发 ．

故 障 树 的定 性 分 析 主 要 任 务 是 寻 找 导 致 顶 事 件 发 生 的所 有 可 动机系统故 障成 因， 故障之间关系 ， 以及各种可能故障传递途径。 能 的 失效 形 式 ，也就 是 要 找 到 故 障 树 的 最 小 割 集 或 全 部 最 小 割 集 。 42故 障树 为设计 ， ． 检测 ， 维护和维修柴油发动机提供 了一种形 割集代表 了该 系统发生故障的可能性 ， 小割集（ S） 事件 不 象图解 ， 最 MC 是底 指导人们 去查 找故 障 ， 改进和强化系统 的关键部 分。 为柴油 能再减少的割集 。 ～个最小割集代表 引起故障树顶事件发生的一种 发动 机 系统 的可 靠 行 提 供 了有 效 的 定 性 分 析 和定 量评 价 方法 。 模式 ， 最小割集发生时 ， 顶事件必然 发生。 最小割集指出 了处于故 障 43在 柴 油 发 动 机 的 实 际 工 作 中 ，经 常 遇 到 不 同故 障程 度 的 底 ． 状态的系统 所必须修理的基本故 障 ， 出了系统的最薄 弱环节。求 事 件 ， 其计 算 并 求 出最 小 割 集 ， 助 于 掌 握 柴 油 发 动 机 故 障 的 规 指 将 有 解最小割集 的方法有上行法 ， 质数法和下行法。这里主要介绍下行 律和特征。 故障树分析理论可以进一步将 常规 的故 障诊断方法和计 法。下行法（ se― eey ） f sl vsl 法 特点是从顶事件开 始从下逐级进 行 ， 算 机 程 序 技 术 有 机 的结 合 起 来 ， u l 形成 专 家 系统 ， 样 可 以 方 便 和 快 这 遇 到

聚丙烯二级螺杆压缩机故障分析 第3篇

关键词：螺杆压缩机；喘振；垢下腐蚀；喷淋介质

0 引言

青岛石油化工有限责任公司聚丙烯装置采用小本体法间歇式生产，产品为聚丙烯粉料，回收丙烯气中或多或少带有聚丙烯粉料从而导致气柜压缩机无法选用往复式压缩机，又因为压缩后的丙烯气压力需为1.75-1.85MPa，所以压缩机主要采用螺杆式压缩机两台连续压缩方式，为了符合一二级同步并匹配，本装置采用一变频同时调节两台压缩机转速的一拖二方式，压缩机喷淋介质为循环水，开车后改为循环水内循环。本文主要介绍二级压缩机在每次检修后开机频繁出现喘振，机封泄漏故障，通过内循环水改造后，使用效果明显好转。

1 聚丙烯装置二级螺杆压缩机K0301B结构

1.1 二级螺杆压缩机主要参数

丙烯气二级螺杆压缩机

型号 LG4/0.45-2.2 入口气量 4m3/min

转速 3000r/min 入口压力 0.45MPa

排气温度≤85℃ 出口压力 2.2MPa

额定功率 110kW 压缩级数 二级

压缩机重 400kG

1.2 K0301B结构形式。螺杆压缩机K0301B采用上进上出形式，两个转子支于进排气座的轴承上，阳转子有四个凸齿，阴转子具有六个与阳转子凸齿相啮合的凹齿。阴阳转子在吸气端外侧均有同步齿轮，保证螺杆齿型间持有正常的工作间隙。同步齿轮的速比与螺杆转子齿数比相等。同步齿轮安装于压缩机吸入端的外侧，并有压力油润滑以确保阴阳转子同步运转。气缸体、排气座分别设有三角形径向排气孔口和蝶形轴向排气孔口。径向排气口和轴向排气口保证排气时气缸压力达到最佳设计值，并使效率趋向最佳。

2 故障现象

2.1 由于压缩机长时间压缩带有聚丙烯粉料的丙烯气，压缩机长时间运转导致压缩机腔内聚丙烯粉料集聚、结垢导致波纹管密封动环波纹管失弹，无法补偿，密封失效，最终丙烯气及喷淋介质水进入油箱，造成油箱"开锅"，机械密封泄漏。

2.2 拆检时阴阳转子有腐蚀，但无结垢。压缩机腔体有结垢将垢清理，表面有腐蚀。

2.3 每次检修后二级压缩机开启时都会出现与一级压缩机做功不匹配，喘振等现象，主要表现为，二级压缩机入口压力升高，最高达到0.85MPa时突然降低，同时还表现在二级压缩机电流由114A增大到146A然后降低，循环往复。最终导致二级压缩机机械密封泄漏。

3 原因分析及措施

3.1 长周期运行机械密封泄漏。由于压缩机长周期运行机械密封泄漏主要原因是丙烯气中带有聚丙烯粉料，粉料长时间集聚、结垢，最终导致压缩机密封波纹管失弹，动环无法补偿，最终導致机械密封泄漏。改进措施为：更换气柜出口过滤网目数，同时规定每天定期切换出口过滤网，并及时清理过滤网粉料。

3.2阴阳转子及腔体腐蚀。本套设备采用的喷淋介质为循环水，循环水由于循环使用最终导致循环水的浓缩倍数不断提高。水中成垢盐类及腐蚀性离子也成倍增加，最终导致二级压缩机腔体及阴阳转子形成垢下腐蚀。垢下封闭区域为阳极，阳极反应则是铁的溶解即阳极反应 ： Fe=Fe2++2e- Fe2++2H2O=Fe（OH）2+2H+

使垢下介质的pH值进一步降低，加快腐蚀。

阴极反应 ：O2+2H2O+4e-=4OH-

由于二级压缩机压力较高喷淋介质的喷淋冲刷力较强，最终导致阴阳转子无结垢现象，但明显可以看见密封线全部腐蚀掉，从而可以推断阴阳转子一直进行结垢、垢下腐蚀、冲刷等循环；二级压缩机封腔内有垢，清理后可明显看见腐蚀情况。

措施：为减缓腐蚀情况，改循环水为除盐水，减少水中成垢盐类及腐蚀性离子，同时增加喷淋介质内循环水的排放次数，达到稀释浓缩倍数。注：由于白油比循环水耐腐蚀情况好，2013年4月改循环水为白油，由于白油比热{2.6J/（KG.℃）}比水比热{4.2J/（KG.℃）}小很多，压缩后气体的热量不能充分被吸收带走，所以导致气体温度升高。该方法效果不好，无法使用。

3.3 检修后二级压缩机与一级压缩机做功不匹配。由于二级压缩机阴阳转子及压缩机腔的腐蚀导致检修后再次开起时，同等情况下，二级压缩机做功能力小于原没有腐蚀时，从而导致每次检修后二级压缩机做功与一级压缩机做功不匹配，出现喘振现象。

措施：由于一二级压缩机变频使用为一拖二形式，调节变频时，一二级转速同时变化，为了让二级压缩机能够满足一级压缩机的做功能力，我们采取提高二级压缩机电机的起始转速，从而达到二级压缩机满足一级压缩机做功。

3.4喘振造成机械密封泄漏。二级压缩机检修后由于一二级压缩机因不匹配，出现喘振现象，反复出现多次压力波动、振动波动，引起机械密封受力波动过大，端面出现分离、磨损，导致机封泄漏。

措施：及时调节二级压缩机的电机起始转速，使一二级压缩机做功匹配，从而消除喘振现象。

4 改造后效果

通过本次改造经统计优化有：①气柜出口滤网目数改造，增加了清过滤网的次数，但使二级压缩机密封的使用情况得到好转，压缩机密封长周期运行寿命有所提高。②喷淋介质改为除盐水，定期排放内循环水使除盐水定期置换达到水质好，定期检修时阴阳转子没有腐蚀，压缩机腔没有结垢现象，检修结束后二级压缩机做功能力不变，不需调节二级压缩机电机起始转速，仍能满足生产需求，同时减少因喘振造成机械密封泄漏的损失。

5 结论

自改造以来，对二级压缩机进行拆检，发现机械密封完好，压缩机腔及阴阳转子无腐蚀，重新组装使用未产生喘振现象，从而减少因喘振造成的机械密封泄漏，减少密封造成的损失每台套10278元，同时减少因设备故障造成生产损失每次504000元，净利润28800元（每次抢修约16小时，聚合釜反应生产2轮，每轮12釜，每釜产聚丙烯3吨，每吨约7000元）。通过使用证明本次对气柜出口过滤器过滤网目数改造和压缩机喷淋介质改造是成功的。

螺杆泵常见故障诊断与处理 第4篇

1 螺杆泵工作特性

(1) 螺杆泵工作时泄流出的液体量是均匀地, 并且可以通过控制转子的转动速度来间接控制螺杆泵的工作排量。

(2) 螺杆泵对排出液的体提供了很高的压力, 所以结构上不需要设置单流阀门, 适用于高粘度的液体。

(3) 螺杆泵具有很强的自吸能力, 泵入和泵出的液体都很均匀, 所以原油中溶解的气体一般不会析出, 从而保证了泵的工作效率。

(4) 螺杆泵工作时绝对禁止出现空转的现象, 轻则发生故障, 重则使整个泵损坏报废。

2 故障诊断及处理

螺杆泵在作业时, 杆柱受到拉应力作用, 同时杆柱与管柱上都有非常大的扭矩, 形成比较大的剪应力, 受力状态比较复杂。因此, 对于螺杆泵的作业, 其泵的参数优选、杆柱的强度设计、质量检验、预防措施以及监控能力的要求都很严格, 否则很容易产生作业故障。

螺杆泵的故障种类很多, 其中最常见的故障有杆柱断裂脱落和地面液体供给不足两种。文章将对常见的一些故障进行诊断, 并探讨其预防处理的措施。

2.1 杆柱断裂脱落

故障征兆:井下液体不能举升到地面;电动机的电流远远小于额定电流;套管压力不等于井口油流压力;油流的浮动液面比泵挂深度要高。

诊断方法: (1) 提高或卸载套管压力, 井口油流压力均布变化; (2) 正压状况下注入液体, 泵压迅速增加, 此时停泵后, 泵压保持不变。

预防措施: (1) 校核杆柱丝扣的拉应力强度时, 提高其安全系数; (2) 在杆柱下入井底之前, 将丝扣擦拭洁净, 连接牢固; (3) 当井底的油流具有很高的粘度时, 应在螺杆泵第一次作业前以及停机很长时间重新开机之前, 用密度低的油流对井身进行反洗, 替换出井中的死油, 降低杆柱开机的扭矩; (4) 地面液体的注入量要与螺杆泵的排量相匹配, 防止抽空; (5) 在原油粘度很高的情况下, 可以向套管环空中加辅助剂, 降低粘度; (6) 优选杆柱, 保证其抗拉强度, 优先选用空心的杆柱, 但要校核空心杆柱的同心度。、

2.2 地面液体供给不足

故障征兆:油流压力慢慢减小, 螺杆泵的排量减小, 电机的电流也降低。

诊断方法: (1) 增加井口套管压力, 油流压力降缓慢增加, 停机后, 油压保持不变; (2) 供液量缺少太多时, 将没有油流举升到地面, 出油管口只向外排泄气体。

预防措施: (1) 在选择螺杆泵时, 要重点考虑作业油井的油流供给能力, 选择相匹配的泵排量; (2) 制定浮动液面的检测机制, 定期进行记录, 如发生油流液面逐渐降低至预警线以下的情况时, 应该立即停止作业, 降低泵的排量, 在浮动液面恢复正常后重新开机作业; (3) 强化对油流压力监测的机制, 当油流压力持续降低时, 应立即采取相关措施进行进一步的确认和处理措施。

2.3 油管脱落

故障征兆:井下液体不能举升到地面;电动机的电流远远小于额定电流;套管压力与井口油流压力近似相等;油流的浮动液面比泵挂深度要高。

诊断方法: (1) 提高井口压力, 油流压力保持不变, 降低套管压力, 油流压力也跟着减小; (2) 在正压情况下向油管中加注液体, 油管与套管连通。

预防措施: (1) 油流管道的地锚的坐封压力达到要求, 固定牢靠; (2) 油管在连接前擦拭干净, 连接要紧固。

2.4 管柱漏失

故障征兆:油管中液体压力降低, 举升出的液体量减小, 但电机工作的电流正常。

诊断方法: (1) 关闭井口出油闸门进行蹩压, 油管中压力缓慢升高, 此时停机后, 油流压力慢慢降低; (2) 检测浮动液面是否在正常工作时的位置。

预防措施: (1) 在油流管道下入井之前检查油管是否被腐蚀、是否有孔隙, 检查其丝扣是否完好、连接是否牢固; (2) 螺杆泵入井前, 应重点检查其定子和转子是否有磨损; (3) 对含砂量高的油井, 需要制定针对性地防砂措施; (4) 当探测到油井中含有很多H2S时, 应停止在该油井中使用螺杆泵, 需选择其他采油方式。

2.5 定子失效

故障征兆:定子失效主要是由于定子胶合失效和橡胶块掉落引起的。发生此故障时, 螺杆泵工作的实际排量远远小于其计算排量, 严重时地面不出油流液体, 不过电动机的工作电流近似处于额定状态。

诊断方法: (1) 关闭井口油闸, 油管中压力缓慢上升也有可能保持不变, 正压力下注入液体, 油管与套管不相连通; (2) 监测浮动液面, 其远远要高于泵挂深度。

预防措施:购买正规的、商誉好的厂家的螺杆泵, 要求出具相关质量证明, 到货时要做好入库检测, 保证螺杆泵的质量。

2.6 结蜡

故障征兆:油管内油流压力正常, 螺杆泵的排量也正常, 但是电动机的工作电流远高于正常工作的电流。

诊断方法:在油井口进行蹩压, 油流压力逐渐增加, 回压阀处显示压力很快降低, 此时停机后, 油管内油流压力保持不变。

预防措施: (1) 制定油井反洗的规章制度, 一定周期用轻质热油对油井进行反洗, 以达到清除结蜡的效果; (2) 优选管柱的材料, 充分利用磁防结蜡的原理, 采用磁防性的管柱进行作业。

2.7 输油管线堵塞

故障征兆:油管内油流的液体压力显著上升, 泵的排量也减小, 电动机的工作电流也远远增大。

诊断方法:在油井口进行蹩压, 油流压力逐渐增加, 但回压阀处显示压力不吃不变, 此时停机后, 油管内油流压力也保持不变。

预防措施: (1) 制定油井清洗的规章制度, 一定周期用热油对输油管线进行清洗; (2) 优在严寒环境下作业时, 针对性地制定保温制度。

3 结束语

文章综合总结了螺杆泵在采油作业过程中常见的几种故障, 分析了其征兆表现形式, 总结了常用的诊断方法, 并有针对性地提出了预防措施。文章的经验总结与分析为螺杆泵的生产应用和事故处理提供了很有价值的参考标准与处理依据。

参考文献

[1]马永峰.螺杆泵故障诊断及预防措施浅析[J].油气井测试.2003 (8) 33-35

[2]董贤勇.螺杆泵故障诊断及处理浅析[J].石油矿场机械, 2004 (4) 53-55

发动机电控系统故障诊断分析与排除 第5篇

结合多年研究和实践,对电控发动机的故障诊断和排除进行地分析、介绍,便于专业及维修人员进行参考,并提高工作效率.

作 者：潘海涛 史雷鸣 PAN Hai-tao SHI Lei-ming 作者单位：潘海涛,PAN Hai-tao(郑州日产汽车有限公司,河南,郑州,450009)

史雷鸣,SHI Lei-ming(河南交通职业技术学院,河南,郑州,450052)

螺杆泵故障诊断分析 第6篇

宁波万华聚氨酯有限公司2005年安装投用三台LG-66/0.7型喷水螺杆压缩机, 三台压缩机同时工作。压缩机在5年的运行中, 多次出现了振动超标的现象, 振动烈度最高达到12.5mm/s。参照API、ISO标准, 振动烈度报警值7.1mm/s, 停机值11.2mm/s。鉴于该设备在生产中的重要作用, 公司对其振动状态非常重视, 利用振动分析、油品分析等手段多次排除了设备故障隐患, 确保机组安全运行。

二、机组工作原理

该机组为单级喷水式双螺杆压缩机, 主要由机壳、阳转子 (4齿) 、阴转子 (6齿) 、机械密封、轴承、平衡活塞、同步齿轮等组成。

工作原理:利用一对带有螺旋型齿槽相互啮合的阴阳转子, 在具有一定形状的进气孔和排气孔的密封机壳内, 作相反方向的旋转运动, 使齿槽间的封闭容积逐步缩小, 以提高气体压力。转子在压缩气体过程中, 喷入软化水作为冷却液, 以降低压缩气体的温度, 达到提高压缩比及气密性的目的。压缩气体通过汽液分离罐与冷却液分离后, 送入CO气体管网中, 软化水经冷却后循环使用。压缩机主要性能指标见表1。

三、故障诊断技术

1. 频谱分析法

信号频谱分析采用傅里叶变换将时域信号x (t) 变换为频域信号X (f) , 帮助人们从另一个角度来了解信号的特征。时域信号x (t) 的傅里叶变换为:

式中:X (f) ——信号的频域;

X (t) ——信号的时域;

f——频率。

信号的时域描述只反映信号的幅值随时间的变化情况, 除只有一个频率分量的简谐波外, 一般很难明确揭示信号的频率组成和各频率分量的大小。信号的频谱X (f) 代表了信号在不同频率分量处信号成分的大小, 能够提供比时域信号波形更直观、丰富的信息。在许多场合下, 用信号的频谱来描述事物的特征也更简洁明确。表2为振动故障频率特征分类。

2. 铁谱分析技术

铁谱分析技术是利用高梯度的磁场, 将油内磨屑颗粒与油液及杂质分离, 并使其按一定规律沉积在置于磁场上方的玻璃基片上, 形成谱片。利用铁谱显微镜对谱片上的磨屑进行大小、形状、色泽、表面纹理等观察, 识别磨粒类型 (定性铁谱) , 或对谱片上不同沉积区域的透光度进行测量, 检测磨损烈度 (定量铁谱) 。

四、机组振动故障

该机组在稳定运行到2008年时, 出现了振动超标现象, 经振动分析, 发现设备出现较高的1倍频率的峰值5.91mm/s (见图1) , 并伴有多次谐波。且电机端轴承1倍频率峰值达到12.43mm/s, 并伴有1~8倍的谐频, 与轴承跑套故障的特征频谱十分吻合, 属于精确倍频故障类型 (见图2) 。

根据设备振动及电机振动特征的分析, 怀疑设备振动的振源是由电机端引起的, 且从电机轴伸出端轴承的振动频率来看, 符合轴承跑套的故障特征。但根据电机端1倍频的峰值, 并结合生产现场的粉尘环境, 怀疑引起轴承跑套故障的原因是由于电机风扇积垢不均匀, 导致电机转子系动平衡破坏, 从而产生振动以至轴承发生跑套故障, 因此决定对压缩机进行解体检修。

检修过程中发现, 轴承座磨损严重, 已磨出深达1mm的沟槽, 并发现电机风扇锈蚀、结垢严重, 利用静平衡法调整风扇平衡, 结果风扇静平衡偏差90g, 这与检修前的分析结果吻合。通过更换轴承座、风扇叶轮动平衡校正, 电机1倍频峰值降至0.29mm/s (检修前空载1倍频峰值9.29mm/s) (见图3、图4) 。

五、机组振动隐患排除

2009年11月, 在例行的振动检测中, 发现该机组的阳转子排端轴承振动异常, 噪声较大。根据振动频谱分析, 频谱中出现了5倍频峰值6.51mm/s, 且振动加速度值达到72mm/s2, 高频有效值达到20.68, 时域波形有明显的冲击、碰磨现象, 根据振动加速度 (与振动位移不一样, 趋向于强调滚动轴承故障所产生的高频分量) 对轴承故障的敏感反应, 怀疑轴承出现了缺陷 (见图5、图6) 。

同时通过油品分析, 发现润滑油中含有金属颗粒和铜, 综合振动及油品的分析结果, 断定轴承出现磨损, 且轴承的保持架也磨损严重。

但迫于生产压力, 压缩机只能带病运行, 对其实行重点维护。在对11月27日的数据分析发现, 轴承的损坏程度进一步恶化。振动加速度达到177.41mm/s2, 高频有效值达到34.73, 频谱中5倍频峰值已经超过1倍及4倍频 (转子啮合频率) , 且油箱中出现了明显的铜屑, 随时可能出现轴承抱死的严重故障, 于是紧急决定于27日中午停车, 更换损坏轴承。

解体检修中, 发现轴承滚珠、内外圈已经严重磨损, 轴承保持架已经磨碎。下午检修后, 设备立即投用, 振动值恢复正常。

机组本次故障检修的经济收益巨大:直接节省维修费用600万元, 由检修时间缩短带来的产品产量效益200万元。

参考文献

[1]王中林.设备状态监测与故障诊断技术应用实例汇编[M].北京:中国广播电视出版社, 1993.

[2]杨志伊, 郑文.设备状态检测与故障诊断[M].中国计划出版社, 2006.

[3]陈长征, 胡立新, 周勃, 费朝阳.设备振动分析与故障诊断技术[M].科学出版社, 2007.

螺杆泵故障诊断分析 第7篇

1.1 螺杆制冷压缩机的主要结构

螺杆压缩机分为单螺杆和双螺杆, 现介绍常用的一种开启式双螺杆制冷压缩机, 即一对相互啮合的按一定传动比反向放置的螺旋形转子, 转子采用了先进的双边非对称圆弧包络线型线加工, 水平且平行于机体内部, 具有凸齿的转子为阳转子, 通常是与原动机连接, 功率由此输入。具有凹齿的转子称阴转子。阴阳转子由装在吸、排气端座的主轴承、滚动轴承及调节环等来控制转子的径向跳动和轴向窜动, 预防转子端面与端座接触相互擦伤。位于阳转子吸气端轴颈尾部还装有平衡活塞, 起平衡轴向力, 减少止推轴承负荷的作用。另外在转子的下部, 还装有一个由活塞带动的能量调节滑阀和内容积比调节装置。

1.2 工作原理

螺杆制冷压缩机属于容积式压缩机, 它利用一对相互啮合、按一定传动比反向旋转的阴阳转子在旋转时产生周期性的容积变化来完成吸入、压缩和排出工作制冷剂的过程。由于每一齿槽空间里的工作循环都要出现这3个过程, 所以在压缩机高速运转时, 各对点槽的进气和排气循环都重合, 从而使工作介质平稳、连续地流过压缩机。同时, 为了减少制冷剂气体从二转子之间和转子与壳体之间泄漏, 在压缩机运转时向工作腔内喷进一定量的润滑油, 以提高气密性, 润滑转子齿面, 降低排气温度 (小于90℃) 和噪音。普通螺杆制冷压缩机的润滑和喷油采用压差供油或外加油泵供油。

2 螺杆制冷压缩机故障诊断及实施

2.1 机械故障诊断技术简介

机械设备故障诊断技术是利用测取机械设备在运行中或相对静态条件下的状态信息, 通过对所测信号的处理和分析, 并结合诊断对象的历史状况, 来定量识别机械设备及其零件、部件的实时技术状态, 并预知各点异常、故障和预测其未来技术状态, 从而确定必要对策的技术。

2.2 实施过程

故障诊断技术实施包括两个方面:其一是简易诊断技术, 主要是现场作业人员实施的初级技术;其二是精密诊断技术, 由机械故障诊断的专门技术人员实施的高级技术。根据螺杆制冷压缩机的工作原理及结构, 适合采取初级和高级诊断技术两方面相结合来实施故障诊断, 且鉴于轴承和转子是螺杆压缩机的典型性的部件, 故将滚动轴承和转子作为直接诊断对象。

2.2.1 滚动轴承故障诊断

在大部分螺杆制冷机中, 滚动轴承的作用是定位转子, 防止轴位移和窜动, 并控制转子轴向窜动量小于0.006 mm。若轴承一旦初始故障未被发现, 待到明显时, 转子吸、排气端座的端面已被严重擦伤或报废。由此, 正确诊断滚动轴承劣化过程尤为重要。

(1) 螺杆制冷压缩机滚动轴承常见故障特征如表1所示。

(2) 故障检测方法。根据螺杆制冷压缩机的外形结构及运行特性, 唯有用噪声检测法和温度检测法综合检测更为有效。

1) 噪声检测法。由于噪声是由滚动轴承的振动产生的, 所以从本质上分析, 噪声和振动一样, 也是轴承动特性异常的很好信息媒介, 用声信号和数值处理进行定量诊断轴承故障的方法是可行的。螺杆制冷压缩机由很多运动着的零部件组成, 有很多的噪音源, 要从中提取故障源的噪声, 就要进行噪声测量, 通常的测量系统包括传声器、测量放大器或声级计、记录器及信号分析仪。

2) 温度检测法。温度异常是机械设备故障的“热信号”, 利用这些热信号可以查找机件缺陷和电热应力引起的故障。滚动轴承作为螺杆制冷压缩机的一个动态机件, 若其温升超过限定值, 则预示着故障的存在和恶化。因此, 测定和监测轴承温度, 就可以判断其所处的技术状态。

(3) 螺杆制冷压缩机滚动轴承损伤和动特性异常的因果关系如表2所示。

2.2.2 螺杆制冷压缩机转子系统故障诊断

螺杆制冷压缩机的阴阳转子一般都经辉光离子氮化处理, 并经过动静平衡试验, 是一种制作程序复杂的重要机件, 其故障一般是由材料、结构、加工装配或操作不当等原因造成, 并以各种异常振动表现出来。因此, 振动诊断法成为转子系统故障诊断最有效的方法。它分为2个诊断系统:简易诊断仪和精密诊断系统。通常, 对于螺杆制冷压缩机一般采取简易诊断仪 (便携式测振仪) , 就可达到故障诊断的目的。

常见的转子系统振动诊断, 通过参数测定和分析, 并结合螺杆压缩机的异常振动, 以转子系统的异常振动及特征 (表3) 为依据, 诊断出其故障发生机理。

从表3中可知, 螺杆制冷压缩机的振动频率不在中频区域, 而可能属于低、高频区域, 其故障也随即判断出。

3 结语

总之, 螺杆制冷压缩机故障诊断的实施是一个复杂的综合过程, 要想有效、正确地判断出故障, 应选用灵敏的检测仪器和准确的诊断参数, 并对参数进行准确的分析, 然后再以合适的绝对标准为依据进行判断。以减少压缩机突发性故障的发生, 降低维修费用, 促进机械设备传统维护制度的改革, 为制冷机械行业乃至其他设备管理注入新的技术动力, 为企业带来更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]丁玉兰, 石来德.机械设备故障诊断技术[M].上海:上海科学技术文献出版社, 1994

[2]烟台冰轮股份有限公司.螺杆制冷压缩机说明书

螺杆压缩机螺杆故障分析 第8篇

一、设备基本概况及工作原理

型号:LYZ60/0.8, 介质:瓦斯混合气, 流量:1 800m3/h, 温度:0~100℃, 转速:2 975r/min, 功率:426.4k W, 入口压力:0.02MPa, 出口压力:1.62MPa。该设备工作原理:螺杆压缩机分进气, 压缩和排气三个过程。

二、监测振动值及频谱分析

2013年12月16日该设备机体部分振动值偏大, 为此对其进行了现场监测, 监测数据如下 (振动值mm/s) 。

压缩机阳螺杆传动侧H:7.35, V:8.6, A:4.4, Peakvue:9.6g。

压缩机阳螺杆自由侧H:5.60, V:16.17, A:4.9, Peakvue:6.5g。

压缩机阴螺杆自由侧H:5.09, V:10.41, A:4.2, Peakvue:16.31g。

从监测频谱来看, 压缩机主要振动频率为螺杆啮合频率及其谐波, 外带阴阳螺杆转速边带, 螺杆啮合频率突出。

三、导致螺杆啮合频率偏大的原因

为了验证这一推断, 对压缩机气流进行进一步分析, 螺杆压缩机内气体流动方向如图1所示, 螺杆压缩机具有两个旋转转子 (阳转子与阴转子) 水平且平行地配置在汽缸体内, 支于进排气座的轴承上。在阴、阳螺杆转子上的排气端外侧装有止推轴承。在吸入侧和排出侧的轴承与螺杆转子之间设有轴封装置, 在轴封装置靠近螺杆转子端充入氮气以防止轴承的润滑油漏入汽缸和汽缸内气体向外泄漏。

阴、阳螺杆转子在吸气端外侧均设置有同步齿轮, 来保证阴、阳转子之间、转子外圆与汽缸体之间以及转子端面与汽缸端面之间均保持极小的间隙, 工作时不会摩擦也不需要润滑。为了获得转子之间的间隙最小值, 汽缸内腔喷入适量的凝缩油以控制排气温度, 从而减少功耗及降低噪声。如果螺杆啮合间隙过大, 功耗就增加, 噪声增大, 设备振动随之增大, 由此可以得出该故障是由于螺杆啮合间隙过大所致。

四、解决措施

螺杆泵常见故障原因分析及应对措施 第9篇

关键词：螺杆泵,故障,原因,措施

1 螺杆泵的组成及工作原理

螺杆泵采油按驱动方式分为井下电动潜油螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵, 锦16块应用的是地面驱动井下螺杆泵。

1.1 螺杆泵的组成

(1) 地面驱动部分:地面驱动装置是螺杆泵采油系统的主要地面设备, 是把动力传递给井下泵转子, 使转子实现自转和公转, 实现抽吸原油的机械装置。

(2) 井下泵部分:包括定子和转子。

(3) 电控部分:电控箱是螺杆泵的控制部分, 控制电动机的启、停。

(4) 配套工具部分

1.2 螺杆泵的工作原理

转子与定子密切配合形成一系列的封闭腔和空腔, 当转子转动时, 封闭腔沿轴向由吸入端向排出端运移, 在排出端消失。同时吸入端形成新的封闭腔, 其中空腔内所盛满的液体也就随着封闭腔的运移由吸入端推挤到排出端。这种封闭腔和空腔的不断形成、运移、消失, 起到泵送液体并将液体排出井口的作用。

2 螺杆泵常见故障原因分析

自从2005年应用螺杆泵采油工艺以来, 这一新工艺、措施的引进及引用取得了良好的效果, 但在使用过程中出现了一些问题。

2.1 出砂导致螺杆泵烧皮带频繁、电机烧毁

锦16块胶结物以泥质为主, 胶结疏松, 出砂比较严重。统计2009年-2011年检泵井次中, 平均砂柱高度126m。理论上说, 螺杆泵对砂不太敏感, 不怕砂卡, 但只是相对普通泵而言。螺杆泵在正常生产时, 排量比较大, 砂粒在油流中呈上升状态, 具有一定的携砂能力, 停机时, 砂粒则由上升状态改变为下降状态, 使螺杆泵的扭矩增加, 容易烧坏电机和皮带, 严重时造成沉砂卡井。同时, 大量的砂会加剧螺杆泵定子和转子的磨损。

2.2 抽油杆柱脱扣

(1) 负载扭矩过大停机后杆柱高速反转造成抽油杆脱扣

螺杆泵采油井一旦发生卡泵时, 负载扭矩会明显加大, 因而整个杆柱上贮存一定量的弹性变形能, 一旦停机或过载停机, 杆柱内贮存的弹性变形能要释放, 从而造成杆柱高速反转, 特别是杆柱上部即在弹性变形能释放后, 在惯性力的作用下, 要继续反转, 从而会使杆柱丝扣联接处倒扣, 造成杆柱脱扣。

(2) 停机后油管内液体回流杆柱反转造成抽油杆脱扣

如果螺杆泵采油井突然停机, 而且油井动液面较深, 那么停机后, 螺杆泵在管柱内的液力作用下, 将驱动转子反转, 带动杆柱反转脱扣。

(3) 生产管理中造成管柱脱扣

在日常生产维护过程中, 如果不注意电机三相电的相序, 会出现电机的反转, 必然会使管柱脱扣。

2.3 井下工况判断不精确

螺杆泵井无法测试示功图, 缺乏一种有效的工况诊断手段。

3 现场管理措施

3.1 加强螺杆泵电流监测, 采取相应的措施, 减少材料消耗

螺杆泵的电流与扭矩成正比, 当油井出砂严重时会造成电流上升, 扭矩增加, 因此在生产过程中应该加强螺杆泵的电流监测, 及时采取措施。发现电流变大时, 对其进行大排量水洗冲砂, 减小螺杆泵的扭矩, 避免螺杆泵扭矩过大导致电机和皮带烧坏, 从而避免卡井。例如:锦2-4-06C正常生产时日产液62t, 日产油1.2t, 含水98%, 电流20A。2012年8月3日, 巡井工发现电流为35A且不断上升, 有卡井的迹象, 结合最近几年该井出砂情况, 平均砂柱高度达到87.28m。我们第一时间联系泵车对其进行洗井, 洗完后电流恢复到18A, 日产液65t, 日产油1.3t, 含水98%, 恢复正常。2010年至今, 我们定期洗井33井次, 有效地降低了出砂对螺杆泵的影响。

3.2 加强地面管理及生产数据的跟踪与分析, 减少停机造成卡井现象

(1) 做好启动前的准备工作:检查各零部件是否安装就位和可靠;检查电机:工作旋向是否正确, 严禁反向旋转。从上向下看, 光杆的正确旋向为顺时针, 抽油杆处于上扣状态;检查减速箱:检查减速箱的振动情况及是否有异常响声, 箱体温度是否正常 (≤50℃) , 是否有渗漏, 并随时检查减速箱油面的高度及油品的性质, 以确定是否需要添加或更换齿轮油;检查刹车:刹车系统是否完好, 螺杆泵停机, 上部杆柱在惯性力的作用下继续反转, 一旦停机, 刹车装置将抽油杆抱死, 阻止其反转, 避免杆柱脱扣。

(2) 及时调整油井参数, 保证合理沉没度。

螺杆泵抽油沉没度是螺杆泵抽油系统的一个重要参数, 沉没度过高, 影响油井产量;若沉没度控制的过低, 影响泵的吸入状况, 一是使螺杆泵定子橡胶发热, 定、转子间的摩擦增大, 使抽油系统工况变差, 螺杆泵定子破坏加快;二是使泵效降低, 当泵效降到较低值时, 摩擦生热散发不出去导致温升较快, 长期运转会烧泵。因此在抽油过程中, 必须控制好泵的沉没度。

(3) 加强技能培训, 熟练掌握螺杆泵采油原理、地面减速装置的结构及螺杆泵相关操作规程, 了解螺杆泵井常见故障及其诊断排除方法, 避免因操作不熟练导致油井停机时间过长。

3.3 螺杆泵井工况诊断技术

经过几年的实践摸索和理论探讨, 总结出如下诊断法:

3.3.1 电流法

电流法就是通过测试驱动电机的工作电流, 看电流是否在正常范围之内, 根据工作电流大小来诊断泵况的方法。例如:锦2-5-307C正常生产时日产液80t, 日产油1.6t, 含水98%, 电流30A, 2011年2月9日计量不出, 电流降至11A (电机空载电流为12A) , 初步判断该井杆脱, 2011年2月12日作业时发现Ф36mm光杆断。

3.3.2 蹩压法

蹩压法就是通过关闭采油树回压闸门进行蹩压, 观测井口油压和套压变化, 绘制变化曲线进行分析。例如:锦2-3-006正常生产时日产液86t, 日产油1.7t, 含水98%, 油压0.35MPa, 套压0.25MPa, 2011年12月10日计量不出, 憋压时发现油压不上升且不同于套压, 初步判断为抽油杆断脱, 2011年12月15日检泵时发现第38根杆脱。

4 实施效果

通过加强螺杆泵井的管理, 对螺杆泵井生产状况进行及时分析并采取有效措施, 2010年7月以来没有出现一例烧泵现象, 减少检泵10井次, 节约作业费106.64万元;减少更换电机5台, 皮带120副, 节约成本费21万元;减少原油产量损失150吨, 共节约成本217.64万元。

5 下步建议

目前锦16块有2口油井满足螺杆泵使用条件, 下步建议实施。

(2) 随着对螺杆泵采油技术的认识不断加深及操作技术的提高, 大面积推广使用螺杆泵采油, 不断完善螺杆泵配套工艺, 同时针对螺杆泵在油田生产中出现的问题, 及时检修, 排除故障, 达到原油增产、提高采油效率的目的。

参考文献

螺杆泵故障诊断分析 第10篇

1 螺杆泵的工作原理

锦州油田主要应用的是地面驱动单螺杆泵采油系统 (以下简称螺杆泵采油系统) 。该系统由四部分组成:电控部分:包括电控箱和电缆;地面驱动部分:包括减速箱和驱动电机、井口动密封、支撑架、方卡子等;井下部分:驱动杆、螺杆泵定子、转子;配套工具部分:包括专用井口、特殊光杆、抽油杆防脱器、抽油杆扶正器、管扶正器、锚定器等等。工作原理:电动机通过三角带将动力传递给驱动装置, 使驱动杆产生顺时针方向的转动, 驱动杆带动井下螺杆泵中的转子在定子橡胶衬套中运动, 转子转动时, 吸入端形成密封腔, 沿轴向向密封段移动, 油液在吸入端压差的作用下进入密封腔随之上移, 被从吸入端排挤到排除端, 密封腔的不断形成、上移和消失, 将油, 砂, 水等介质一同举升到地面。

总体来讲, 这种螺杆泵运动部件少, 吸入性能好, 水力损失少, 介质连续均匀吸入和排出, 砂粒不易沉积, 不易结蜡, 因为没有阀, 不会产生气锁现象。它具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、噪音低、投资低、泵效高、恒载荷运转、使用和安装维修保养方便等特点, 所以发展前景非常广阔。

2 螺杆泵地面驱动部分风险排查

2.1 风险排查提示

人员劳保穿戴要符合要求, 在停驱动装置时站位要避开皮带轮旋转方向, 待防反刹车彻底锁死停机后进行检查, 排查前, 相关管理人员要对排查人员进行安全风险及注意事项提示, 确保排查过程人员安全。

2.2 风险排查内容

排查过程中重点要对大、小皮带轮外观有无裂痕, 防反装置刹车片、制动钳磨损情况, 液压刹车系统管路情况, 液压油油质、油量, 润滑油油质油量, 防护罩固定及完整情况, 刹车皮带、动力皮带磨损情况、各部位固定螺栓有无松缺现象以及电缆接头是否按标准进行处理、控制器过载保护电流调整、配电控制柜方位与驱动装置安全距离检查、各种配电柜是否还存在安全隐患各以及漏电保护器是否灵敏等方面等进行重点排查。

2.3 典型案例

螺杆泵地面驱动部分故障案例。1) 2008年10月29日, 锦45-6-22井螺杆泵驱动头光杆甩断、皮带轮碎裂飞出, 掺油管线砸漏。2) 2010年4月23日, 锦2-丙5-125螺杆泵皮带轮碎裂解体飞出。

3 螺杆泵地面驱动部分故障分析

3.1 机组启动困难

机组启动时, 电机运转电流直线上升, 驱动杆在最初旋转几圈后就停止不转了。有时电机继续旋转, 皮带打滑, 或者光杆卡子在驱动杆上打滑, 但驱动杆不继续旋转。定转子出厂配合过赢偏大、井内温度偏高导致过赢偏大、定子橡胶溶胀、定子橡胶脱落、油管内壁结蜡、停井时油中含砂下沉到泵上管内导致卡泵这些都可能造成定转子静摩擦力和动摩擦力增加, 加大了螺杆泵的启动和工作扭矩以致机组启动困难。

3.2 减速箱内的齿轮和轴承损坏、电机烧毁

电控箱过流电流设置偏高, 过流时间设置过长一旦遇到上面提到的问题时可能造成抽油杆扭断、皮带断、减速箱内的齿轮和轴承损坏、电机烧毁等故障。严重的可能会造成人员安全事故。

一般情况下, 要按不同型号的泵型及驱动电机的功率来调试过流电流和过流时间。当光杆转速选择低档时, 电控箱内的电流继电器电流可调小些;当光杆转速选择高档时, 电流可调大些;当光杆转速选择中档时电流可取低档电流与高档电流中间值。

3.3 运转电流偏低, 油井产量偏低

电机运转电流偏低, 油井憋压不起, 测试泵过赢和扭矩值正常, 油井产量偏低或无产量, 停机有时倒转。这类问题的原因一般是小修作业时未检查好将丝扣坏或本体漏的油管下入井内、油管丝扣未上紧、抽油杆将油管磨漏、或者油管锚失灵运转时的反扭矩使得泵上管柱倒扣松动漏失。解决此类问题需要小修作业进行检螺杆泵施工, 将检查合格的油管, 油管锚, 抽油杆下入井内。

3.4 电机电流瞬时下降, 油井无产量

电机电流瞬时下降, 停机反转, 测试扭矩值偏小, 油井无产量, 由载荷值可以确定抽油杆断脱位置。在施工过程中, 如果抽油杆连接螺纹上扣扭矩不够, 当转子进入定子时, 转子正转, 从而会使转子上部抽油杆杆柱螺纹连接不紧处发生脱扣。螺杆泵采油井一旦发生蜡堵、结蜡严重或卡泵时, 负载扭矩会明显加大, 因而整个杆柱上贮存一定量的弹性变形能, 一旦停机或过载停机, 杆柱内贮存的弹性变形能要释放, 从而造成杆柱高速反转, 特别是杆柱上部即在弹性变形能释放后, 在惯性力的作用下, 要继续反转, 从而会使杆柱丝扣联接处倒扣, 也会造成杆柱脱扣。对于那些产液能力较强并有一定自喷能力的螺杆泵井 (指大排量螺杆泵而言) , 一旦停机, 套压会很高, 螺杆泵在油套环空液力的作用下, 将驱动转子正向转动, 而此时转子将带动杆柱正向转动, 转子转动将使整个杆柱的螺纹连接处于倒扣状态, 也是造成杆柱脱扣的一种原因。解决此类问题需要小修作业上提杆柱, 初步判断断脱位置, 打捞抽油杆和转子。

4 总结

通过对螺杆泵地面驱动部分进行风险排查, 并对故障原因进行分析, 从而保证设备人员安全, 诊断井下状况, 延长检泵周期, 提高经济效益, 最终达到科学化使用和管理螺杆泵的目的。

摘要：简要论述了锦州油田螺杆泵地面驱动部分存在的风险和常见故障, 仔细论述了故障原因, 并提出了改进措施, 有不错的现场应用效果。