联合站输油泵故障诊断技术研究

摘要：输油泵是保障原油、成品油大动脉正常输送的核心，输油主泵的正常运行是输油气生产安全的前提。随着经济全球化发展趋势不断加剧，能源需求量不断增多，原油集输过程的安全受到了国家的高度重视，以有效降低安全事故发生率，对于减少火灾爆炸等恶性事件产生具有重要影响。文章就原油集输系统中输油泵故障诊断的意义进行论述，对输油泵故障诊断技术的具体应用进行分析，提出输油泵故障诊断时需要注意的要点，以不断提高输油泵的运行稳定性，促进原油运送经济效益不断提升。

关键词：原油集输系统；输油泵；故障诊断；技术应用

【分类号】：TE988.2

在原油集输系统中，输油泵是重要组成部分，对于保证原油运送顺利完成发挥着重要作用。现代化建设中，不断加强输油泵故障问题诊断，提高诊断技术应用有效性，才能做到有效监测原油集输系统的状态，对于提高原油运送过程的安全性具有重要现实意义。

输油泵的“心脏零件”是定子、配流盘、转子及叶片。他们均安装在泵体内，由传动轴通过花键带动，配流盘通过螺钉固定在定子的两侧面，并用销子将3大件定位。由于定子、配流盘、转子和叶片同在一个密封的工作室内，因相互之间的间隙很小，经常处在一种满载荷的工作状态。油泵本身存在密封的困油现象。如冷却不及时使油温升高，各零件热胀，将油膜顶破，造成输油泵的损坏。同时，油的质量也会造成输油泵的损坏。

1.原油集输系统中输油泵故障诊断的意义

在原油的实际运送过程中，不断加强原油集输系统中输油泵的故障诊断，才能及时采取有效维修措施，对安全事故起到有效预防作用，从而促进社会经济效益不断提升。目前，对原油集输系统中输油泵进行故障诊断的意义有如下几个方面。

1）降低成本，延长使用寿命。在输油泵进行故障诊断，可以对输油泵的实际运行情况进行及时掌控，减少密封件和轴承的磨损，使各种机械设备的有效利用率不断提高，达到降低原油运送成本、延长原油泵使用寿命的目的。

2）加强预防，减少工作量。采用先进的故障诊断技术，可以在故障发生前做好维修准备，不断加强事故预防，避免突发性安全事故发生，以有效减少维修时间，保证原油运输过程的安全，从而减少维修工作人员的工作量，给原油运送顺利完成提供了可靠保障。

3）减少误差，提高安全性。对原油泵进行故障诊断，可以有效减少突发性安全事件发生，避免人为误差产生，以对原油泵在运输过程中的运行情况进行全面监控，并且，采用不同的故障诊断技术，可以使原油运送过程的安全性得到有效提高，促进企业经济效益不断增长。

2.输油泵故障诊断技术的应用

一般情况下，原油运输系统中，输油泵的转子组件和电动机之间是采用联轴器进行直接连接，具有结构简单、紧凑的特点，并且多级离心泵之间的间隙精度要求非常高，以避免异常震动和轴承发热等情况下，给系统安全造成极大影响。因此，根据原油泵的实际运行情况，采用的故障诊断技术主要有以下几种。

1）频率分析诊断法。当原油泵发生故障时，频谱会出现异常情况，因此，可以采用对频率进行分析的方法对故障进行有效诊断，在实际应用中，频率分析诊断法是重要的诊断技术，得到了众多维修工作人员的推崇。在机械进行旋转时，各个部位或同一个零件会产生不同情况的故障，因此，根据各种振动信号的频率特征，可以快速找出机械存在的故障问题。一般情况下，输油泵的转子组件出现的震动故障问题有不对中、不平衡和松动等，并且频率大部分在中频段，而滚动轴承会因为受到冲击产生故障，频率在可以超过数千赫兹，同时，输油泵的汽蚀频率在六千赫兹和两万赫兹之间。

2）冲击脉冲诊断法。在输油泵的故障诊断中，冲击脉冲诊断法的确诊率可以超过90%，因此，按照实际应用要求进行滚动轴承的故障诊断，可以有效保证原油泵的运行安全。由于任何物体的表面都存在瑕疵，当不平滑的两个物体相撞时，会产生一定冲击波，因此，通过检测输油泵中个部件和滚动轴转动时产生的脉冲，确定高频信号的大小，就可以有效进行故障诊断，从而确定轴承是否存在故障问题。

3）故障隔离法。由于输油泵各部件运行时发生的振动各不相同，对诊断结果具有一定干扰性，导致简单的数据和图谱等信息不能很好的判定故障位置，因此，需要运用逻辑推理方法进行故障部位的确定。在实际故障诊断中，隔离法是信号干扰情况下的常用方法，可以快速、有效的确定输油泵的故障位置。例如：输油泵存在轴向超差问题，采用隔离法将连轴器的螺栓卸掉，并对电动机机进行测试，从而判断是联轴器还是电动机轴承不同轴引起的故障。

4）时域指标方向对比法。当输油泵发生故障时，会产生激振力，导致机械产生受迫振动，给输油泵的正常运行造成极大影响。根据输油泵的机构特点和激振力的不同性质，在各个方位上产生的激振效果会存在很大差异，因此，对时域指标的振动方向进行对比，可以有效确定输油泵的故障位置和情况。例如：在有效范围内，轴向的值较大，则是电动机轴承不同轴问题。

5）时域波形法。一般情况下，输油泵的故障原因有电和气两方面，因此，当故障发生时，迅速断电，通过观察振动时域的波形变化，可以有效判断故障原因。如果曲线迅速下降则为电气故障；反之，则为机械故障。

6）时域指标波动法。输油泵在运行时，转子与定子的摩擦、零件磨损等都能使振动波形发生变化，从而导致故障产生。因此，当振动时域在有效范围内产生频繁不规则波动时，需要采取拆机的措施来判断是转子的故障部位，以有效防御安全事故发生。

3.输油泵故障诊断时需要注意的要点

在进行输油泵的故障诊断时，要根据实际情况和故障部位，选择合适的诊断技术，因此，输油泵故障诊断时需要注意的要点有如下几个。

1）输油泵检测的主要参数。一般情况下，需要诊断的工作参数包括叶片数、转速、轴承、级数和齿轮等；性能参数有轴功率、流量、油温、允许吸上真空高度、效率、扬程、汽蚀余量和进出口压力等。

2）输油泵测点选择。在进行测点位置选择时，根据相关规定和标准，要考虑结构件的刚度、传感器安装情况、机械导纳大小等，尽可能靠近待测部位，以减少信号干扰，提高诊断信号的可靠性。在实际故障诊断中，根据具体需要和故障问题来选择测点位置，常用的测点有：泵壳、电动机轴承、地脚和输油泵轴承等。

4.结束语

现展中，输油泵的故障诊断有多种振动诊断标准，根据输油泵的工作情况、输油泵的型号等，选择合适的诊断技术，提高诊断结果的准确性，才能有效提高原油运送过程的安全性，促进我国输油泵故障诊断技术水平不断提升。

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