研究結(jié)果顯示,污水注水泵的壽命與企業(yè)實(shí)際需求尚存在一定的差距?!锻鶑?fù)式注水泵技術(shù)規(guī)范》明確提出:當(dāng)含油污水輸送額定排出壓力為20 MPa以下時,柱塞壽命應(yīng)達(dá)到1300 h,填料壽命應(yīng)在1400 h以上,泵閥能夠進(jìn)行長達(dá)1600 h的無故障運(yùn)行。但在實(shí)際運(yùn)行過程中,柱塞壽命僅為600~900 h,填料壽命維持時間更短,約為350~ 500 h,泵閥僅能夠維持150~240 h無故障運(yùn)行。
1、部件結(jié)構(gòu)不適宜回注污水
作為注水泵主要部件,污水泵柱塞填料容易受到含顆粒污水的影響,其中所含的腐蝕性成分會對柱塞填料產(chǎn)生腐蝕,污水難以被有效隔離,潤滑條件不佳,使得填料磨損進(jìn)一步加劇。污水泵泵閥常用結(jié)構(gòu)為上下分體式,閥心、閥體采用金屬密封,若輸送的污水存在明顯的顆粒物,將會影響到閥心、閥體密封性,出現(xiàn)泄漏,長此以往會使金屬密封面產(chǎn)生不同程度的破損,引起泵閥故障。
2、 柱塞填料選擇不合理
在原油開采過程中,注水泵柱塞往復(fù)運(yùn)動,柱塞表面很容易受到水中成分腐蝕,不光滑的柱塞表面也會讓密封圈磨損加劇。一般柱塞要10個月更換1次,密封圈要每月更換1次,頻繁更換不僅給生產(chǎn)造成損失,對注水生產(chǎn)時間也會造成影響。通過測試污水泵柱塞材料,可以發(fā)現(xiàn)其基材為45鋼,表面涂噴了硬質(zhì)合金,在實(shí)際應(yīng)用過程中可以發(fā)現(xiàn)此類噴涂材料在腐蝕性污水輸送過程中存在較高的脫落風(fēng)險,容易損傷到柱塞,部分柱塞應(yīng)用不足700 h 便會出現(xiàn)噴涂材料脫落的現(xiàn)象,甚至發(fā)生拉毛。注水泵曾經(jīng)使用過的填料如表1所示。污水泵填料采用碳纖維編織材料,耐寒性不佳,且具有回彈性,遇水后會出現(xiàn)變硬的現(xiàn)象,降低密封彈性,導(dǎo)致使用壽命大大減少。聚四氟乙烯主要的特點(diǎn)為耐高溫,但缺乏有效的回彈性能,若柱塞偏擺幅度過大,與柱塞之間會產(chǎn)生較大間隙,進(jìn)而引起介質(zhì)的泄漏。柔性石墨自潤滑性能好,但摩擦因數(shù)低,在沖擊性及耐剪切性能方面存在一定的不足,無法將其單獨(dú)應(yīng)用于高壓柱塞軸封。不同密封填料性能如表2所示。
3、 封油壓力低
密封油能夠?qū)σ后w外漏起到較好的密封作用,與此同時還能夠?qū)μ盍厦芊鉂櫥?、冷卻。密封工作性能很大程度上受封油壓力高低的影響。實(shí)施技術(shù)改造前,封油zui大壓力不超過0.3 MPa,與介質(zhì)工作壓力(16 MPa)相比明顯較小??梢园l(fā)現(xiàn),受封油壓力過低的影響,即使主填料密封段封油進(jìn)入填料與柱塞,也難以起到明顯的潤滑作用,此時受壓力差的影響,介質(zhì)會在填料與柱塞之間的徑向間隙充滿,順軸向從泵內(nèi)往封油側(cè)泄漏。副調(diào)料密封段可見側(cè)向壓力比封油壓力高,封油無法順利進(jìn)入填料與柱塞間,難以發(fā)揮潤滑作用,增加了填料與柱塞的摩擦因數(shù),同時降低了液膜壓力。介質(zhì)壓力升高并分布于軸向,導(dǎo)致封油、介質(zhì)混合物外泄,需要加大密封填料壓緊力,導(dǎo)致摩擦因數(shù)進(jìn)一步增加,導(dǎo)致密封失效。