广一管道泵丨注水泵故障问题分析与结构改造

1.泵头缸体开裂

某油田在用注水泵主要采用立式泵头，立式分体锥阀的吸入阀与排出阀之间为高压和低压交变载荷区域，其十字孔相贯线处存在应力集中，在较高压力作用下易造成液力端泵头开裂。广一水泵厂采用美国卡拉西克著《泵手册》的双环筒泵体应力计算公式，发现最大应力发生在水平与垂最长14000h，故障压力为16～19MPa。由此可见，注水泵采用立式泵头在16MPa以上使用有明显缺陷。

广一水泵厂试验和分析指出：在不当的吸入管，由汽蚀、阀开启滞后或系统瞬时高压等诸多意外因素引起的峰值压力能达到设计压力的4～5倍，即使按3倍计算：Smax=86X3=258MPa，也接近2013材料的疲劳极限a-1=277MPa。所以绝大多数广一水泵的泵体开裂是疲劳破坏，主要因素是应力集中，交变载荷加剧了这种破坏趋势。

2.维修换件频繁

广一管道泵维修换件主要为盘根、柱塞、进排液阀组等，据广一水泵厂统计，盘根和柱塞的最短寿命不足300h，进排液阀组的最短寿命不足210h，这与《机动往复泵》(GB/了9234—2008)规定的易损件寿命指标有很大的差距。分析认为：

(1)由于中间杆与柱塞的同轴度存在误差，造成柱塞在运行中与密封组件偏磨加重，加速了柱塞和盘根组件的磨损，使其寿命缩短。

(2)广一水泵厂注水泵采用分体锥阀结构型式，在运行中受介质中固体颗粒和供液稳定性的影响，高压运行时造成密封面早期失效。

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