输油泵滑动轴承温度超高原因分析及处理

石礼军　孙丽　杨海燕

【摘 要】在改革开放的新时期，我国的综合国力在不断的加强，，成品油（柴油、汽油、航空煤油等）消耗逐年快速增长，成品油长输管道建设发展迅猛，需要大量大流量、高扬程的离心输油泵。长输管道输油泵通常采用卧式水平中开式单、多级离心泵，前期大多使用进口泵，如2005年中国石化建成投用的总长约1700多千米的西南成品油管道，全部采用了德国的鲁尔离心泵。国家鼓励设备国产化，近年来，国内一些大型制泵厂，如湖南天一奥星泵业、西安航天科技泵业、浙江佳力泵业等，在大力发展长输管道输油泵，并取得了优异成绩，设备国产化在逐步推广。

【关键词】多级离心泵；滑动轴承；温度

引言

B-A4001离心泵滑动轴承的结构与原理，检修后轴承温度偏高，反复采取刮瓦、间隙调整、更换泵级间密封环、更换不同牌号的润滑油、调整泵底座螺栓来消除油泵进出口管道应力等措施未能奏效。后从联轴器的轴向安装间距和径向同心度、轴瓦与轴颈的间隙、轴承盖的压紧力及轴承箱的清理等方面逐一进行排查，才最终解决了问题。

1主输泵的基本情况

主输泵为水平剖分，两端支承的中开式结构多级离心泵，型号KDY830-100×3，额定流量830m3/h，总扬程300m，共3级叶轮，必需汽蚀余量9.0m，配带功率800kW，转速2980r/mim，输送介质为柴油、汽油、航空煤油。首级叶轮采用双吸结构，第二级叶轮和第三级叶轮采用背靠背对称布置形式，轴向力基本平衡。各级蜗壳采用互成180°布置形式，径向力基本平衡。泵的驱动端安装1个滑动轴承，非驱动端安装1个滑动轴承和1个滚动轴承（表1）。

2检修过程

泵自投产以来已经运行了将近8a，由于管线采用油品间歇输送，输油主泵每年运行时间不长，故一直没有进行检修。近年来，随着管线的满负荷运行，输油主泵也进入了长周期运行状态。考虑到油泵各构件的磨损情况，使用方决定对油泵进行大修。主要进行泵解体拆检维修，更换机械密封、轴瓦、轴承各磨损件及密封件，转子动平衡，更换润滑油脂等作业。检修单位拆卸输油主泵电机和对泵转子做动平衡后，回装电机和转子并测量轴瓦间隙，之后对输油主泵新轴瓦调间隙，轴承箱密封垫改石棉垫为铜垫。输油主泵回装完成后开始试泵，B-A4001泵前滑动轴承温度高停泵。检修人员为处理轴瓦温度高问题重新刮瓦后继续试运行输油主泵，运行近24h后正常停输，泵轴瓦温度正常但非驅动端机械密封渗漏。处理完机械密封渗漏问题后继续测试油泵，发现后滑动轴承温度缓慢上升，运行近4h后，轴承温度>70℃，为防止烧瓦停泵。检修单位为处理输油主泵轴瓦运行温度高的问题，用4个月时间，反复采取刮瓦、间隙调整、更换泵级间密封环、更换不同牌号的润滑油、调整泵底座螺栓来消除油泵进出口管道应力等措施，但仍未解决问题，泵一直不能正常运行，严重影响了生产。

3后阶段4次检修过程及分析

3.1第一次检修及检修后试运情况

拆开前后轴承箱盖发现，前下轴瓦两边侧隙前后不均匀，后下轴瓦进油侧T形槽（为了加大进油量，人工割的油槽）边沿有磨痕。根据检修前的试运情况和检查情况，做了如下处理：重新调整联轴器同心度，前瓦在原来的基础上修刮一遍，后瓦更换后再修刮。轴承箱的振动在水平方向较检修前下降了50%左右，垂直和轴向的振动无明显改变。水平方向上振动的改善，可能得益于联轴器同心度的重新调整和轴瓦的修刮纠偏，或者是这两项中的某一项。这次试运时后轴瓦温度上升较快，温度超高，1h后停泵，拆下后轴瓦检查发现下轴瓦接接触面有成片的磨痕，说明下轴瓦接触面没刮平滑。

3.2第2次检修及检修后试运情况

第二次检修重点对后滑动轴承下轴瓦有磨痕的部位进一步修刮。监控画面截取的滚动轴承温度趋势。从表2可以看出，2#泵的振动较第一次没什么变化，从表8可以看出，后滑动轴承温度仍然超高，并且前滑动轴承和滚动轴承的温度也升高了，尤其滚动轴承的温度高了很多（超出允许值10℃）。从图1可以看出，滚动轴承温度之前平稳的温度曲线在14：30时出现波动，先下降了一点点，之后开始拉升，15：00时温度升到70℃，控制室把泵停了。

3.3第三次检修及检修后试运情况

第三次检修时拆下后轴瓦，检查发现除下轴瓦接触面上有少数“亮点”外，无其他明显缺陷。检查滚动轴承外圈和轴承压盖之间的轴向间隙，发现0.05mm厚的塞尺塞不进去（只是粗略检查，正规检查是用深度尺测量或压铅法检查）。处理措施：在轴承箱压盖处增加1个0.5mm厚的青壳纸垫，调整轴向间隙，同时对后轴瓦稍稍修刮1遍。轴承箱的轴向振动降幅很大，达到较理想的状态，轴承箱垂直方向上的振动值也有所降低，水平方向上的振动在泵刚启动运行的一小段时间内下降了很多，但后来又回到了以前的振动水平。滚动轴承的温度较上次降幅很大，表明调整滚动轴承轴向间隙起到了很好效果，滚动轴承温度和泵的轴向振动双双下降明显，达到了比较理想的水平。但前滑动轴承和后滑动轴承温度还是偏高。

3.4第四次检修及检修后试运情况

第四次检修，拆下前后下轴瓦一起检查，未发现明显缺陷，分析轴瓦温度高可能与润滑油进油量不足有关，于是对前后下轴瓦进油侧加大修刮量，适当增大侧向间隙，同时继续调整滚动轴承轴向间隙，把轴承箱压盖青壳纸垫片厚度由原来的0.5mm厚改成0.3mm厚。

4故障处理措施

通过仔细分析轴瓦温度上升的内外因素认为，只有降低润滑油温度，才能抑制轴瓦温度的上升。2001年中石化管道储运公司潍坊输油处在宾汉姆泵上安装了铜制翅片形水冷却器。冷却水管路为普通镀锌管，使用一段时间后，管路内结垢严重，水垢堵塞管路，致使循环水流速减慢，水流量减少，降温效果明显降低，针对这种情况，采取以下措施。（1）更换结垢严重的管段。（2）在冷却水中加注缓蚀剂，减缓管径及散热片结垢，并且用大量循环水冲洗，将冷却装置内的锈渣从水箱放空阀中冲洗出去。（3）原有的循环水泵为离心泵，更换为功率较大的管道泵（流量为25m3/h，扬程为50m），系统运行时干线压力约为0.35MPa，加快水的循环速度。2005年10月潍坊处仪表维修中心完成了对测温一次或两次仪表（热电阻及远传）的国产开发，取代了原来老化严重易损坏的测温仪表。使用的润滑油为中石化生产的长城牌润滑油，严格区分夏季用油和冬季用油，粘度符合宾汉姆泵不同季节的使用要求。安装了由储运公司开发的高性能滑动轴承（P-206泵更换完毕效果良好），并在滑动轴承安装过程中，严格按照Q/SHGD0049-2001《宾汉姆输油机组操作、维护保养及修理规程》进行轴瓦间隙调整（0.152～0.190mm），仔细研磨滑动轴承表面，提高光洁度。

结语

（1）刮瓦前须先测定转子与泵体的同心度。只有在同心度符合要求的情况下，滑动轴承才会运行稳定。（2）每次刮完瓦后要重新检查轴瓦的接触角、接触点数量、顶隙、侧隙和紧力，这些技术指标要尽可能符合标准要求。（3）泵在试运过程中不仅要监测滑动轴承和滚动轴承温度，还要监测轴承在水平、垂直、轴向3个方向上的振动，从振动角度来分析泵的运行状况和轴瓦的修刮效果。泵振动值过高会损伤轴承，增加轴承的温度。如果泵振动偏大，要尽量找出原因并加以处理。

参考文献：

[1]黄希贤，曹占友.泵操作与维修技术问答[M].北京：中国石化出版社，2006.

[2]邵琦.偏载动压滑动轴承实验台的研制及油膜压力的研究[D].哈尔滨工业大学，2013.

（作者单位：1大庆油田有限责任公司第六采油厂第四油矿409队230转油站；2大庆油田有限责任公司第一采油厂第七油矿南一队505站；3大庆油田有限责任公司第六采油厂第四油矿401队230转油站）